d: Merge upstream dmd 56589f0f4, druntime 651389b5, phobos 1516ecad9.
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blobc43c528424e3167307c0d5c25fc11ff79ff6d186
1 /* Match-and-simplify patterns for shared GENERIC and GIMPLE folding.
2    This file is consumed by genmatch which produces gimple-match.cc
3    and generic-match.cc from it.
5    Copyright (C) 2014-2022 Free Software Foundation, Inc.
6    Contributed by Richard Biener <rguenther@suse.de>
7    and Prathamesh Kulkarni  <bilbotheelffriend@gmail.com>
9 This file is part of GCC.
11 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
12 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
13 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
14 version.
16 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
17 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
18 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
19 for more details.
21 You should have received a copy of the GNU General Public License
22 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
23 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
26 /* Generic tree predicates we inherit.  */
27 (define_predicates
28    integer_onep integer_zerop integer_all_onesp integer_minus_onep
29    integer_each_onep integer_truep integer_nonzerop
30    real_zerop real_onep real_minus_onep
31    zerop
32    initializer_each_zero_or_onep
33    CONSTANT_CLASS_P
34    tree_expr_nonnegative_p
35    tree_expr_nonzero_p
36    integer_valued_real_p
37    integer_pow2p
38    uniform_integer_cst_p
39    HONOR_NANS
40    uniform_vector_p
41    expand_vec_cmp_expr_p
42    bitmask_inv_cst_vector_p)
44 /* Operator lists.  */
45 (define_operator_list tcc_comparison
46   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
47 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
48   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
49 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
50   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
51 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
52   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
53 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
54 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
56 #include "cfn-operators.pd"
58 /* Define operand lists for math rounding functions {,i,l,ll}FN,
59    where the versions prefixed with "i" return an int, those prefixed with
60    "l" return a long and those prefixed with "ll" return a long long.
62    Also define operand lists:
64      X<FN>F for all float functions, in the order i, l, ll
65      X<FN> for all double functions, in the same order
66      X<FN>L for all long double functions, in the same order.  */
67 #define DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN(FN) \
68   (define_operator_list X##FN##F BUILT_IN_I##FN##F \
69                                  BUILT_IN_L##FN##F \
70                                  BUILT_IN_LL##FN##F) \
71   (define_operator_list X##FN BUILT_IN_I##FN \
72                               BUILT_IN_L##FN \
73                               BUILT_IN_LL##FN) \
74   (define_operator_list X##FN##L BUILT_IN_I##FN##L \
75                                  BUILT_IN_L##FN##L \
76                                  BUILT_IN_LL##FN##L)
78 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (FLOOR)
79 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (CEIL)
80 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (ROUND)
81 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (RINT)
83 /* Unary operations and their associated IFN_COND_* function.  */
84 (define_operator_list UNCOND_UNARY
85   negate)
86 (define_operator_list COND_UNARY
87   IFN_COND_NEG)
89 /* Binary operations and their associated IFN_COND_* function.  */
90 (define_operator_list UNCOND_BINARY
91   plus minus
92   mult trunc_div trunc_mod rdiv
93   min max
94   IFN_FMIN IFN_FMAX
95   bit_and bit_ior bit_xor
96   lshift rshift)
97 (define_operator_list COND_BINARY
98   IFN_COND_ADD IFN_COND_SUB
99   IFN_COND_MUL IFN_COND_DIV IFN_COND_MOD IFN_COND_RDIV
100   IFN_COND_MIN IFN_COND_MAX
101   IFN_COND_FMIN IFN_COND_FMAX
102   IFN_COND_AND IFN_COND_IOR IFN_COND_XOR
103   IFN_COND_SHL IFN_COND_SHR)
105 /* Same for ternary operations.  */
106 (define_operator_list UNCOND_TERNARY
107   IFN_FMA IFN_FMS IFN_FNMA IFN_FNMS)
108 (define_operator_list COND_TERNARY
109   IFN_COND_FMA IFN_COND_FMS IFN_COND_FNMA IFN_COND_FNMS)
111 /* __atomic_fetch_or_*, __atomic_fetch_xor_*, __atomic_xor_fetch_*  */
112 (define_operator_list ATOMIC_FETCH_OR_XOR_N
113   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_OR_1 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_OR_2
114   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_OR_4 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_OR_8
115   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_OR_16
116   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_XOR_1 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_XOR_2
117   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_XOR_4 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_XOR_8
118   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_XOR_16
119   BUILT_IN_ATOMIC_XOR_FETCH_1 BUILT_IN_ATOMIC_XOR_FETCH_2
120   BUILT_IN_ATOMIC_XOR_FETCH_4 BUILT_IN_ATOMIC_XOR_FETCH_8
121   BUILT_IN_ATOMIC_XOR_FETCH_16)
122 /* __sync_fetch_and_or_*, __sync_fetch_and_xor_*, __sync_xor_and_fetch_*  */
123 (define_operator_list SYNC_FETCH_OR_XOR_N
124   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_OR_1 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_OR_2
125   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_OR_4 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_OR_8
126   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_OR_16
127   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_XOR_1 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_XOR_2
128   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_XOR_4 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_XOR_8
129   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_XOR_16
130   BUILT_IN_SYNC_XOR_AND_FETCH_1 BUILT_IN_SYNC_XOR_AND_FETCH_2
131   BUILT_IN_SYNC_XOR_AND_FETCH_4 BUILT_IN_SYNC_XOR_AND_FETCH_8
132   BUILT_IN_SYNC_XOR_AND_FETCH_16)
133 /* __atomic_fetch_and_*.  */
134 (define_operator_list ATOMIC_FETCH_AND_N
135   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_AND_1 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_AND_2
136   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_AND_4 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_AND_8
137   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_AND_16)
138 /* __sync_fetch_and_and_*.  */
139 (define_operator_list SYNC_FETCH_AND_AND_N
140   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_AND_1 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_AND_2
141   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_AND_4 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_AND_8
142   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_AND_16)
144 /* With nop_convert? combine convert? and view_convert? in one pattern
145    plus conditionalize on tree_nop_conversion_p conversions.  */
146 (match (nop_convert @0)
147  (convert @0)
148  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))))
149 (match (nop_convert @0)
150  (view_convert @0)
151  (if (VECTOR_TYPE_P (type) && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
152       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
153                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@0)))
154       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
156 /* Transform likes of (char) ABS_EXPR <(int) x> into (char) ABSU_EXPR <x>
157    ABSU_EXPR returns unsigned absolute value of the operand and the operand
158    of the ABSU_EXPR will have the corresponding signed type.  */
159 (simplify (abs (convert @0))
160  (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
161       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
162       && element_precision (type) > element_precision (TREE_TYPE (@0)))
163   (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
164    (convert (absu:utype @0)))))
166 #if GIMPLE
167 /* Optimize (X + (X >> (prec - 1))) ^ (X >> (prec - 1)) into abs (X).  */
168 (simplify
169  (bit_xor:c (plus:c @0 (rshift@2 @0 INTEGER_CST@1)) @2)
170  (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
171       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
172       && wi::to_widest (@1) == element_precision (TREE_TYPE (@0)) - 1)
173   (abs @0)))
174 #endif
176 /* Simplifications of operations with one constant operand and
177    simplifications to constants or single values.  */
179 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
180   (simplify
181     (op @0 integer_zerop)
182     (non_lvalue @0)))
184 /* 0 +p index -> (type)index */
185 (simplify
186  (pointer_plus integer_zerop @1)
187  (non_lvalue (convert @1)))
189 /* ptr - 0 -> (type)ptr */
190 (simplify
191  (pointer_diff @0 integer_zerop)
192  (convert @0))
194 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
195    Likewise if the operands are reversed.  */
196 (simplify
197  (plus:c @0 real_zerop@1)
198  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, @1, 0))
199   (non_lvalue @0)))
201 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
202 (simplify
203  (minus @0 real_zerop@1)
204  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, @1, 1))
205   (non_lvalue @0)))
207 /* Even if the fold_real_zero_addition_p can't simplify X + 0.0
208    into X, we can optimize (X + 0.0) + 0.0 or (X + 0.0) - 0.0
209    or (X - 0.0) + 0.0 into X + 0.0 and (X - 0.0) - 0.0 into X - 0.0
210    if not -frounding-math.  For sNaNs the first operation would raise
211    exceptions but turn the result into qNan, so the second operation
212    would not raise it.   */
213 (for inner_op (plus minus)
214  (for outer_op (plus minus)
215   (simplify
216    (outer_op (inner_op@3 @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
217     (if (real_zerop (@1)
218          && real_zerop (@2)
219          && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type))
220      (with { bool inner_plus = ((inner_op == PLUS_EXPR)
221                                 ^ REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)));
222              bool outer_plus
223                = ((outer_op == PLUS_EXPR)
224                   ^ REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@2))); }
225       (if (outer_plus && !inner_plus)
226        (outer_op @0 @2)
227        @3))))))
229 /* Simplify x - x.
230    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
231    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
232    PR middle-end/98420: x - x may be -0.0 with FE_DOWNWARD.
233    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
234    is volatile.  */
235 (simplify
236  (minus @0 @0)
237  (if (!FLOAT_TYPE_P (type)
238       || (!tree_expr_maybe_nan_p (@0)
239           && !tree_expr_maybe_infinite_p (@0)
240           && (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
241               || !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))))
242   { build_zero_cst (type); }))
243 (simplify
244  (pointer_diff @@0 @0)
245  { build_zero_cst (type); })
247 (simplify
248  (mult @0 integer_zerop@1)
249  @1)
251 /* -x == x -> x == 0 */
252 (for cmp (eq ne)
253  (simplify
254   (cmp:c @0 (negate @0))
255    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
256         && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE(@0)))
257     (cmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE(@0)); }))))
259 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
260    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
261    same in modes with signed zeros, since multiplying a
262    negative value by 0 gives -0, not +0.  Nor when x is +-Inf,
263    since x * 0 is NaN.  */
264 (simplify
265  (mult @0 real_zerop@1)
266  (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0)
267       && (!HONOR_NANS (type) || !tree_expr_maybe_infinite_p (@0))
268       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0)))
269   @1))
271 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
272    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
273 (simplify
274  (mult @0 real_onep)
275  (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0)
276       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
277           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
278   (non_lvalue @0)))
280 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
281 (simplify
282  (mult @0 real_minus_onep)
283   (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0)
284        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
285            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
286    (negate @0)))
288 /* Transform x * { 0 or 1, 0 or 1, ... } into x & { 0 or -1, 0 or -1, ...},
289    unless the target has native support for the former but not the latter.  */
290 (simplify
291  (mult @0 VECTOR_CST@1)
292  (if (initializer_each_zero_or_onep (@1)
293       && !HONOR_SNANS (type)
294       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
295   (with { tree itype = FLOAT_TYPE_P (type) ? unsigned_type_for (type) : type; }
296    (if (itype
297         && (!VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (type))
298             || (VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (itype))
299                 && optab_handler (and_optab,
300                                   TYPE_MODE (itype)) != CODE_FOR_nothing)))
301     (view_convert (bit_and:itype (view_convert @0)
302                                  (ne @1 { build_zero_cst (type); })))))))
304 (for cmp (gt ge lt le)
305      outp (convert convert negate negate)
306      outn (negate negate convert convert)
307  /* Transform X * (X > 0.0 ? 1.0 : -1.0) into abs(X). */
308  /* Transform X * (X >= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into abs(X). */
309  /* Transform X * (X < 0.0 ? 1.0 : -1.0) into -abs(X). */
310  /* Transform X * (X <= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into -abs(X). */
311  (simplify
312   (mult:c @0 (cond (cmp @0 real_zerop) real_onep@1 real_minus_onep))
313   (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
314    (outp (abs @0))))
315  /* Transform X * (X > 0.0 ? -1.0 : 1.0) into -abs(X). */
316  /* Transform X * (X >= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into -abs(X). */
317  /* Transform X * (X < 0.0 ? -1.0 : 1.0) into abs(X). */
318  /* Transform X * (X <= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into abs(X). */
319  (simplify
320   (mult:c @0 (cond (cmp @0 real_zerop) real_minus_onep real_onep@1))
321   (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
322    (outn (abs @0)))))
324 /* Transform X * copysign (1.0, X) into abs(X). */
325 (simplify
326  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep @0))
327  (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
328   (abs @0)))
330 /* Transform X * copysign (1.0, -X) into -abs(X). */
331 (simplify
332  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep (negate @0)))
333  (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
334   (negate (abs @0))))
336 /* Transform copysign (CST, X) into copysign (ABS(CST), X). */
337 (simplify
338  (COPYSIGN_ALL REAL_CST@0 @1)
339  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@0)))
340   (COPYSIGN_ALL (negate @0) @1)))
342 /* X * 1, X / 1 -> X.  */
343 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
344   (simplify
345     (op @0 integer_onep)
346     (non_lvalue @0)))
348 /* (A / (1 << B)) -> (A >> B).
349    Only for unsigned A.  For signed A, this would not preserve rounding
350    toward zero.
351    For example: (-1 / ( 1 << B)) !=  -1 >> B.
352    Also also widening conversions, like:
353    (A / (unsigned long long) (1U << B)) -> (A >> B)
354    or
355    (A / (unsigned long long) (1 << B)) -> (A >> B).
356    If the left shift is signed, it can be done only if the upper bits
357    of A starting from shift's type sign bit are zero, as
358    (unsigned long long) (1 << 31) is -2147483648ULL, not 2147483648ULL,
359    so it is valid only if A >> 31 is zero.  */
360 (simplify
361  (trunc_div (convert?@0 @3) (convert2? (lshift integer_onep@1 @2)))
362  (if ((TYPE_UNSIGNED (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0))
363       && (!VECTOR_TYPE_P (type)
364           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_vector)
365           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_scalar))
366       && (useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
367           || (element_precision (type) >= element_precision (TREE_TYPE (@1))
368               && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
369                   || (element_precision (type)
370                       == element_precision (TREE_TYPE (@1)))
371                   || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
372                       && (tree_nonzero_bits (@0)
373                           & wi::mask (element_precision (TREE_TYPE (@1)) - 1,
374                                       true,
375                                       element_precision (type))) == 0)))))
376    (if (!VECTOR_TYPE_P (type)
377         && useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@1))
378         && element_precision (TREE_TYPE (@3)) < element_precision (type))
379     (convert (rshift @3 @2))
380     (rshift @0 @2))))
382 /* Preserve explicit divisions by 0: the C++ front-end wants to detect
383    undefined behavior in constexpr evaluation, and assuming that the division
384    traps enables better optimizations than these anyway.  */
385 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
386  /* 0 / X is always zero.  */
387  (simplify
388   (div integer_zerop@0 @1)
389   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
390   (if (!integer_zerop (@1))
391    @0))
392  /* X / -1 is -X.  */
393  (simplify
394   (div @0 integer_minus_onep@1)
395   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
396    (negate @0)))
397  /* X / bool_range_Y is X.  */ 
398  (simplify
399   (div @0 SSA_NAME@1)
400   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
401        && ssa_name_has_boolean_range (@1)
402        && !flag_non_call_exceptions)
403    @0))
404  /* X / X is one.  */
405  (simplify
406   (div @0 @0)
407   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.
408      And not for _Fract types where we can't build 1.  */
409   (if (!ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type))
410        && !integer_zerop (@0)
411        && (!flag_non_call_exceptions || tree_expr_nonzero_p (@0)))
412    { build_one_cst (type); }))
413  /* X / abs (X) is X < 0 ? -1 : 1.  */
414  (simplify
415    (div:C @0 (abs @0))
416    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
417         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
418         && !integer_zerop (@0)
419         && (!flag_non_call_exceptions || tree_expr_nonzero_p (@0)))
420     (cond (lt @0 { build_zero_cst (type); })
421           { build_minus_one_cst (type); } { build_one_cst (type); })))
422  /* X / -X is -1.  */
423  (simplify
424    (div:C @0 (negate @0))
425    (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
426         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
427         && !integer_zerop (@0)
428         && (!flag_non_call_exceptions || tree_expr_nonzero_p (@0)))
429     { build_minus_one_cst (type); })))
431 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
432    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  Similarly
433    for MOD instead of DIV.  */
434 (for floor_divmod (floor_div floor_mod)
435      trunc_divmod (trunc_div trunc_mod)
436  (simplify
437   (floor_divmod @0 @1)
438   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
439        && TYPE_UNSIGNED (type))
440    (trunc_divmod @0 @1))))
442 /* 1 / X -> X == 1 for unsigned integer X.
443    1 / X -> X >= -1 && X <= 1 ? X : 0 for signed integer X.
444    But not for 1 / 0 so that we can get proper warnings and errors,
445    and not for 1-bit integers as they are edge cases better handled
446    elsewhere.  */
447 (simplify
448  (trunc_div integer_onep@0 @1)
449  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
450       && TYPE_PRECISION (type) > 1
451       && !integer_zerop (@1)
452       && (!flag_non_call_exceptions || tree_expr_nonzero_p (@1)))
453   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
454    (convert (eq:boolean_type_node @1 { build_one_cst (type); }))
455    (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
456     (cond (le (plus (convert:utype @1) { build_one_cst (utype); })
457               { build_int_cst (utype, 2); })
458      @1 { build_zero_cst (type); })))))
460 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
461    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
462 (for div (trunc_div exact_div)
463  (simplify
464   (div (div@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
465   (with {
466     wi::overflow_type overflow;
467     wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
468                             TYPE_SIGN (type), &overflow);
469    }
470    (if (div == EXACT_DIV_EXPR
471         || optimize_successive_divisions_p (@2, @3))
472     (if (!overflow)
473      (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
474      (if (TYPE_UNSIGNED (type)
475           || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
476       { build_zero_cst (type); }))))))
478 /* Combine successive multiplications.  Similar to above, but handling
479    overflow is different.  */
480 (simplify
481  (mult (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
482  (with {
483    wi::overflow_type overflow;
484    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
485                            TYPE_SIGN (type), &overflow);
486   }
487   /* Skip folding on overflow: the only special case is @1 * @2 == -INT_MIN,
488      otherwise undefined overflow implies that @0 must be zero.  */
489   (if (!overflow || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
490    (mult @0 { wide_int_to_tree (type, mul); }))))
492 /* Similar to above, but there could be an extra add/sub between
493    successive multuiplications.  */
494 (simplify
495  (mult (plus:s (mult:s@4 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
496  (with {
497    bool overflowed = true;
498    wi::overflow_type ovf1, ovf2;
499    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@3),
500                            TYPE_SIGN (type), &ovf1);
501    wide_int add = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@3),
502                            TYPE_SIGN (type), &ovf2);
503   if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
504     {
505 #if GIMPLE
506       value_range vr0;
507       if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE
508           && get_global_range_query ()->range_of_expr (vr0, @4)
509           && vr0.kind () == VR_RANGE)
510         {
511           wide_int wmin0 = vr0.lower_bound ();
512           wide_int wmax0 = vr0.upper_bound ();
513           wmin0 = wi::mul (wmin0, wi::to_wide (@3), TYPE_SIGN (type), &ovf1);
514           wmax0 = wi::mul (wmax0, wi::to_wide (@3), TYPE_SIGN (type), &ovf2);
515           if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE)
516             {
517               wi::add (wmin0, add, TYPE_SIGN (type), &ovf1);
518               wi::add (wmax0, add, TYPE_SIGN (type), &ovf2);
519               if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE)
520                 overflowed = false;
521             }
522         }
523 #endif
524     }
525   else
526    overflowed = false;
528   /* Skip folding on overflow.  */
529   (if (!overflowed)
530    (plus (mult @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
531          { wide_int_to_tree (type, add); }))))
533 /* Similar to above, but a multiplication between successive additions.  */
534 (simplify
535  (plus (mult:s (plus:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
536  (with {
537    bool overflowed = true;
538    wi::overflow_type ovf1;
539    wi::overflow_type ovf2;
540    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
541                            TYPE_SIGN (type), &ovf1);
542    wide_int add = wi::add (mul, wi::to_wide (@3),
543                            TYPE_SIGN (type), &ovf2);
544   if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
545     {
546 #if GIMPLE
547       value_range vr0;
548       if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE
549           && get_global_range_query ()->range_of_expr (vr0, @0)
550           && vr0.kind () == VR_RANGE)
551         {
552           wide_int wmin0 = vr0.lower_bound ();
553           wide_int wmax0 = vr0.upper_bound ();
554           wmin0 = wi::mul (wmin0, wi::to_wide (@2), TYPE_SIGN (type), &ovf1);
555           wmax0 = wi::mul (wmax0, wi::to_wide (@2), TYPE_SIGN (type), &ovf2);
556           if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE)
557             {
558               wi::add (wmin0, mul, TYPE_SIGN (type), &ovf1);
559               wi::add (wmax0, mul, TYPE_SIGN (type), &ovf2);
560               if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE)
561                 overflowed = false;
562             }
563         }
564 #endif
565     }
566   else
567    overflowed = false;
569   /* Skip folding on overflow.  */
570   (if (!overflowed)
571    (plus (mult @0 @2) { wide_int_to_tree (type, add); }))))
573 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
574    NaNs or Infinities.  */
575 (simplify
576  (rdiv @0 @0)
577  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
578       && ! HONOR_NANS (type)
579       && ! HONOR_INFINITIES (type))
580   { build_one_cst (type); }))
582 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
583    NaNs or Infinities.  */
584 (simplify
585  (rdiv:C @0 (negate @0))
586  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
587       && ! HONOR_NANS (type)
588       && ! HONOR_INFINITIES (type))
589   { build_minus_one_cst (type); }))
591 /* PR71078: x / abs(x) -> copysign (1.0, x) */
592 (simplify
593  (rdiv:C (convert? @0) (convert? (abs @0)))
594   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
595        && ! HONOR_NANS (type)
596        && ! HONOR_INFINITIES (type))
597    (switch
598     (if (types_match (type, float_type_node))
599      (BUILT_IN_COPYSIGNF { build_one_cst (type); } (convert @0)))
600     (if (types_match (type, double_type_node))
601      (BUILT_IN_COPYSIGN { build_one_cst (type); } (convert @0)))
602     (if (types_match (type, long_double_type_node))
603      (BUILT_IN_COPYSIGNL { build_one_cst (type); } (convert @0))))))
605 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
606 (simplify
607  (rdiv @0 real_onep)
608  (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
609   (non_lvalue @0)))
611 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
612 (simplify
613  (rdiv @0 real_minus_onep)
614  (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
615   (negate @0)))
617 (if (flag_reciprocal_math)
618  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C). */
619  (simplify
620   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
621   (rdiv @0 (mult @1 @2)))
623  /* Canonicalize x / (C1 * y) to (x * C2) / y.  */
624  (simplify
625   (rdiv @0 (mult:s @1 REAL_CST@2))
626   (with
627    { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @2); }
628    (if (tem)
629     (rdiv (mult @0 { tem; } ) @1))))
631  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
632  (simplify
633   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
634    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
636 /* Simplify x / (- y) to -x / y.  */
637 (simplify
638  (rdiv @0 (negate @1))
639  (rdiv (negate @0) @1))
641 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
642  /* Simplify (C / x op 0.0) to x op 0.0 for C != 0, C != Inf/Nan.
643     Since C / x may underflow to zero, do this only for unsafe math.  */
644  (for op (lt le gt ge)
645       neg_op (gt ge lt le)
646   (simplify
647    (op (rdiv REAL_CST@0 @1) real_zerop@2)
648    (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@1) && !HONOR_INFINITIES (@1))
649     (switch
650      (if (real_less (&dconst0, TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
651       (op @1 @2))
652      /* For C < 0, use the inverted operator.  */
653      (if (real_less (TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0))
654       (neg_op @1 @2)))))))
656 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
657 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
658  (simplify
659   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
660   (if (integer_pow2p (@2)
661        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
662        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
663        && wi::to_wide (@2) + wi::to_wide (@1) == 0)
664    (rshift (convert @0)
665            { build_int_cst (integer_type_node,
666                             wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))); }))))
668 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
669    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
670    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
671    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
672    tell if it is or not in a portable manner.  */
673 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
674  (simplify
675   (rdiv @0 cst@1)
676   (if (optimize)
677    (if (flag_reciprocal_math
678         && !real_zerop (@1))
679     (with
680      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
681      (if (tem)
682       (mult @0 { tem; } )))
683     (if (cst != COMPLEX_CST)
684      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
685       (if (inverse)
686        (mult @0 { inverse; } ))))))))
688 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
689  /* 0 % X is always zero.  */
690  (simplify
691   (mod integer_zerop@0 @1)
692   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
693   (if (!integer_zerop (@1))
694    @0))
695  /* X % 1 is always zero.  */
696  (simplify
697   (mod @0 integer_onep)
698   { build_zero_cst (type); })
699  /* X % -1 is zero.  */
700  (simplify
701   (mod @0 integer_minus_onep@1)
702   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
703    { build_zero_cst (type); }))
704  /* X % X is zero.  */
705  (simplify
706   (mod @0 @0)
707   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
708   (if (!integer_zerop (@0))
709    { build_zero_cst (type); }))
710  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
711  (simplify
712   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
713   @2)
714  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
715  (simplify
716   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
717   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
718        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
719        && wi::multiple_of_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
720                              TYPE_SIGN (type)))
721    { build_zero_cst (type); }))
722  /* For (X % C) == 0, if X is signed and C is power of 2, use unsigned
723     modulo and comparison, since it is simpler and equivalent.  */
724  (for cmp (eq ne)
725   (simplify
726    (cmp (mod @0 integer_pow2p@2) integer_zerop@1)
727    (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
728     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
729      (cmp (mod (convert:utype @0) (convert:utype @2)) (convert:utype @1)))))))
731 /* X % -C is the same as X % C.  */
732 (simplify
733  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
734   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
735        && !TREE_OVERFLOW (@1)
736        && wi::neg_p (wi::to_wide (@1))
737        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
738        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
739        && !sign_bit_p (@1, @1))
740    (trunc_mod @0 (negate @1))))
742 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
743 (simplify
744  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
745  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
746       && !TYPE_UNSIGNED (type)
747       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
748       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
749       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
750          Y might be -1, because we would then change valid
751          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
752       && (expr_not_equal_to (@0, wi::to_wide (TYPE_MIN_VALUE (type)))
753           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
754                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
755   (trunc_mod @0 (convert @1))))
757 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
758 (simplify
759  (minus (convert1? @0) (convert2? (mult:c (trunc_div @@0 @@1) @1)))
760  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
761   (convert (trunc_mod @0 @1))))
763 /* x * (1 + y / x) - y -> x - y % x */
764 (simplify
765  (minus (mult:cs @0 (plus:s (trunc_div:s @1 @0) integer_onep)) @1)
766  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
767   (minus @0 (trunc_mod @1 @0))))
769 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
770    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
771    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
772    to A & ((C << N) - 1).
773    Also optimize "A shift (B % C)", if C is a power of 2, to
774    "A shift (B & (C - 1))".  SHIFT operation include "<<" and ">>"
775    and assume (B % C) is nonnegative as shifts negative values would
776    be UB.  */
777 (match (power_of_two_cand @1)
778  INTEGER_CST@1)
779 (match (power_of_two_cand @1)
780  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
781 (for mod (trunc_mod floor_mod)
782  (for shift (lshift rshift)
783   (simplify
784    (shift @0 (mod @1 (power_of_two_cand@2 @3)))
785    (if (integer_pow2p (@3) && tree_int_cst_sgn (@3) > 0)
786     (shift @0 (bit_and @1 (minus @2 { build_int_cst (TREE_TYPE (@2),
787                                                       1); }))))))
788  (simplify
789   (mod @0 (convert? (power_of_two_cand@1 @2)))
790   (if ((TYPE_UNSIGNED (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0))
791        /* Allow any integral conversions of the divisor, except
792           conversion from narrower signed to wider unsigned type
793           where if @1 would be negative power of two, the divisor
794           would not be a power of two.  */
795        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
796        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
797        && (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
798            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
799            || !TYPE_UNSIGNED (type))
800        && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
801    (with { tree utype = TREE_TYPE (@1);
802            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (utype))
803              utype = unsigned_type_for (utype); }
804     (bit_and @0 (convert (minus (convert:utype @1)
805                                 { build_one_cst (utype); })))))))
807 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
808 (simplify
809  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
810  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
811   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
812                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type)
813                                  - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)),
814                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
816 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
817 (simplify
818  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
819  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
820   (bit_and @0 (negate @1))))
822 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
823 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
824  (simplify
825   (div (mult:c @0 @1) @1)
826   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type))
827    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
828     @0
829 #if GIMPLE
830     (with
831      {
832        bool overflowed = true;
833        value_range vr0, vr1;
834        if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
835            && get_global_range_query ()->range_of_expr (vr0, @0)
836            && get_global_range_query ()->range_of_expr (vr1, @1)
837            && vr0.kind () == VR_RANGE
838            && vr1.kind () == VR_RANGE)
839          {
840            wide_int wmin0 = vr0.lower_bound ();
841            wide_int wmax0 = vr0.upper_bound ();
842            wide_int wmin1 = vr1.lower_bound ();
843            wide_int wmax1 = vr1.upper_bound ();
844            /* If the multiplication can't overflow/wrap around, then
845               it can be optimized too.  */
846            wi::overflow_type min_ovf, max_ovf;
847            wi::mul (wmin0, wmin1, TYPE_SIGN (type), &min_ovf);
848            wi::mul (wmax0, wmax1, TYPE_SIGN (type), &max_ovf);
849            if (min_ovf == wi::OVF_NONE && max_ovf == wi::OVF_NONE)
850              {
851                wi::mul (wmin0, wmax1, TYPE_SIGN (type), &min_ovf);
852                wi::mul (wmax0, wmin1, TYPE_SIGN (type), &max_ovf);
853                if (min_ovf == wi::OVF_NONE && max_ovf == wi::OVF_NONE)
854                  overflowed = false;
855              }
856          }
857      }
858     (if (!overflowed)
859      @0))
860 #endif
861    ))))
863 (for op (negate abs)
864  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
865  (for coss (COS COSH)
866   (simplify
867    (coss (op @0))
868     (coss @0)))
869  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
870  (for pows (POW)
871   (simplify
872    (pows (op @0) REAL_CST@1)
873    (with { HOST_WIDE_INT n; }
874     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
875      (pows @0 @1)))))
876  /* Likewise for powi.  */
877  (for pows (POWI)
878   (simplify
879    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
880    (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
881     (pows @0 @1))))
882  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
883  (for hypots (HYPOT)
884   (simplify
885    (hypots (op @0) @1)
886    (hypots @0 @1))
887   (simplify
888    (hypots @0 (op @1))
889    (hypots @0 @1)))
890  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
891  (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
892   (simplify
893    (copysigns (op @0) @1)
894    (copysigns @0 @1))))
896 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
897 (simplify
898  (mult (abs@1 @0) @1)
899  (mult @0 @0))
901 /* Convert absu(x)*absu(x) -> x*x.  */
902 (simplify
903  (mult (absu@1 @0) @1)
904  (mult (convert@2 @0) @2))
906 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
907 (for coss (COS COSH)
908      copysigns (COPYSIGN)
909  (simplify
910   (coss (copysigns @0 @1))
911    (coss @0)))
913 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
914 (for pows (POW)
915      copysigns (COPYSIGN)
916  (simplify
917   (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
918   (with { HOST_WIDE_INT n; }
919    (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
920     (pows @0 @1)))))
921 /* Likewise for powi.  */
922 (for pows (POWI)
923      copysigns (COPYSIGN)
924  (simplify
925   (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
926   (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
927    (pows @0 @1))))
929 (for hypots (HYPOT)
930      copysigns (COPYSIGN)
931  /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
932  (simplify
933   (hypots (copysigns @0 @1) @2)
934   (hypots @0 @2))
935  /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
936  (simplify
937   (hypots @0 (copysigns @1 @2))
938   (hypots @0 @1)))
940 /* copysign(x, CST) -> [-]abs (x).  */
941 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
942  (simplify
943   (copysigns @0 REAL_CST@1)
944   (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
945    (negate (abs @0))
946    (abs @0))))
948 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
949 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
950  (simplify
951   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
952   (copysigns @0 @2)))
954 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
955 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
956  (simplify
957   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
958   (mult @0 @0)))
960 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
961 (for ccoss (CCOS CCOSH)
962  (simplify
963   (ccoss (negate @0))
964    (ccoss @0)))
966 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
967 (for ops (conj negate)
968  (for cabss (CABS)
969   (simplify
970    (cabss (ops @0))
971    (cabss @0))))
973 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
974 (simplify
975  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
976   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
977        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
978    (lshift @0 @2)))
980 /* Fold (1 << (C - x)) where C = precision(type) - 1
981    into ((1 << C) >> x). */
982 (simplify
983  (lshift integer_onep@0 (minus@1 INTEGER_CST@2 @3))
984   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
985        && wi::eq_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (type) - 1)
986        && single_use (@1))
987    (if (TYPE_UNSIGNED (type))
988      (rshift (lshift @0 @2) @3)
989    (with
990     { tree utype = unsigned_type_for (type); }
991     (convert (rshift (lshift (convert:utype @0) @2) @3))))))
993 /* Fold ((type)(a<0)) << SIGNBITOFA into ((type)a) & signbit. */
994 (simplify
995  (lshift (convert (lt @0 integer_zerop@1)) INTEGER_CST@2)
996  (if (TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == SIGNED
997       && wi::eq_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) - 1))
998   (with { wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (type)); }
999    (bit_and (convert @0)
1000             { wide_int_to_tree (type,
1001                                 wi::lshift (wone, wi::to_wide (@2))); }))))
1003 /* Fold (-x >> C) into -(x > 0) where C = precision(type) - 1.  */
1004 (for cst (INTEGER_CST VECTOR_CST)
1005  (simplify
1006   (rshift (negate:s @0) cst@1)
1007    (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
1008         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
1009     (with { tree stype = TREE_TYPE (@1);
1010             tree bt = truth_type_for (type);
1011             tree zeros = build_zero_cst (type);
1012             tree cst = NULL_TREE; }
1013      (switch
1014       /* Handle scalar case.  */
1015       (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1016            /* If we apply the rule to the scalar type before vectorization
1017               we will enforce the result of the comparison being a bool
1018               which will require an extra AND on the result that will be
1019               indistinguishable from when the user did actually want 0
1020               or 1 as the result so it can't be removed.  */
1021            && canonicalize_math_after_vectorization_p ()
1022            && wi::eq_p (wi::to_wide (@1), TYPE_PRECISION (type) - 1))
1023        (negate (convert (gt @0 { zeros; }))))
1024       /* Handle vector case.  */
1025       (if (VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type)
1026            /* First check whether the target has the same mode for vector
1027               comparison results as it's operands do.  */
1028            && TYPE_MODE (bt) == TYPE_MODE (type)
1029            /* Then check to see if the target is able to expand the comparison
1030               with the given type later on, otherwise we may ICE.  */
1031            && expand_vec_cmp_expr_p (type, bt, GT_EXPR)
1032            && (cst = uniform_integer_cst_p (@1)) != NULL
1033            && wi::eq_p (wi::to_wide (cst), element_precision (type) - 1))
1034        (view_convert (gt:bt @0 { zeros; }))))))))
1036 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
1037 (simplify
1038  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
1039   (if (flag_associative_math
1040        && single_use (@3))
1041    (with
1042     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
1043     (if (tem)
1044      (rdiv { tem; } @1)))))
1046 /* Simplify ~X & X as zero.  */
1047 (simplify
1048  (bit_and:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
1049   { build_zero_cst (type); })
1051 /* PR71636: Transform x & ((1U << b) - 1) -> x & ~(~0U << b);  */
1052 (simplify
1053   (bit_and:c @0 (plus:s (lshift:s integer_onep @1) integer_minus_onep))
1054   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
1055     (bit_and @0 (bit_not (lshift { build_all_ones_cst (type); } @1)))))
1057 (for bitop (bit_and bit_ior)
1058      cmp (eq ne)
1059  /* PR35691: Transform
1060     (x == 0 & y == 0) -> (x | typeof(x)(y)) == 0.
1061     (x != 0 | y != 0) -> (x | typeof(x)(y)) != 0.  */
1062  (simplify
1063   (bitop (cmp @0 integer_zerop@2) (cmp @1 integer_zerop))
1064    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1065         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1066         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1067     (cmp (bit_ior @0 (convert @1)) @2)))
1068  /* Transform:
1069     (x == -1 & y == -1) -> (x & typeof(x)(y)) == -1.
1070     (x != -1 | y != -1) -> (x & typeof(x)(y)) != -1.  */
1071  (simplify
1072   (bitop (cmp @0 integer_all_onesp@2) (cmp @1 integer_all_onesp))
1073    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1074         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1075         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1076     (cmp (bit_and @0 (convert @1)) @2))))
1078 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
1079 (simplify
1080  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
1081   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
1082 (simplify
1083  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
1084  (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
1085   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
1087 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
1088 (simplify
1089  (minus (bit_and:cs @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
1090   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
1092 /* Simplify (X & ~Y) |^+ (~X & Y) -> X ^ Y.  */
1093 (for op (bit_ior bit_xor plus)
1094  (simplify
1095   (op (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_and:c (bit_not @0) @1))
1096    (bit_xor @0 @1))
1097  (simplify
1098   (op:c (bit_and @0 INTEGER_CST@2) (bit_and (bit_not @0) INTEGER_CST@1))
1099   (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
1100    (bit_xor @0 @1))))
1102 /* PR53979: Transform ((a ^ b) | a) -> (a | b) */
1103 (simplify
1104   (bit_ior:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
1105   (bit_ior @0 @1))
1107 /* (a & ~b) | (a ^ b)  -->  a ^ b  */
1108 (simplify
1109  (bit_ior:c (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_xor:c@2 @0 @1))
1110  @2)
1112 /* (a & ~b) ^ ~a  -->  ~(a & b)  */
1113 (simplify
1114  (bit_xor:c (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_not @0))
1115  (bit_not (bit_and @0 @1)))
1117 /* (~a & b) ^ a  -->   (a | b)   */
1118 (simplify
1119  (bit_xor:c (bit_and:cs (bit_not @0) @1) @0)
1120  (bit_ior @0 @1))
1122 /* (a | b) & ~(a ^ b)  -->  a & b  */
1123 (simplify
1124  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_xor:c @0 @1)))
1125  (bit_and @0 @1))
1127 /* a | ~(a ^ b)  -->  a | ~b  */
1128 (simplify
1129  (bit_ior:c @0 (bit_not:s (bit_xor:c @0 @1)))
1130  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
1132 /* (a | b) | (a &^ b)  -->  a | b  */
1133 (for op (bit_and bit_xor)
1134  (simplify
1135   (bit_ior:c (bit_ior@2 @0 @1) (op:c @0 @1))
1136   @2))
1138 /* (a & b) | ~(a ^ b)  -->  ~(a ^ b)  */
1139 (simplify
1140  (bit_ior:c (bit_and:c @0 @1) (bit_not@2 (bit_xor @0 @1)))
1141  @2)
1143 /* ~(~a & b)  -->  a | ~b  */
1144 (simplify
1145  (bit_not (bit_and:cs (bit_not @0) @1))
1146  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
1148 /* ~(~a | b) --> a & ~b */
1149 (simplify
1150  (bit_not (bit_ior:cs (bit_not @0) @1))
1151  (bit_and @0 (bit_not @1)))
1153 /* (a ^ b) & ((b ^ c) ^ a) --> (a ^ b) & ~c */
1154 (simplify
1155  (bit_and:c (bit_xor:c@3 @0 @1) (bit_xor:cs (bit_xor:cs @1 @2) @0))
1156  (bit_and @3 (bit_not @2)))
1158 /* (a ^ b) | ((b ^ c) ^ a) --> (a ^ b) | c */
1159 (simplify
1160  (bit_ior:c (bit_xor:c@3 @0 @1) (bit_xor:c (bit_xor:c @1 @2) @0))
1161  (bit_ior @3 @2))
1163 /* (~X | C) ^ D -> (X | C) ^ (~D ^ C) if (~D ^ C) can be simplified.  */
1164 (simplify
1165  (bit_xor:c (bit_ior:cs (bit_not:s @0) @1) @2)
1166   (bit_xor (bit_ior @0 @1) (bit_xor! (bit_not! @2) @1)))
1168 /* (~X & C) ^ D -> (X & C) ^ (D ^ C) if (D ^ C) can be simplified.  */
1169 (simplify
1170  (bit_xor:c (bit_and:cs (bit_not:s @0) @1) @2)
1171   (bit_xor (bit_and @0 @1) (bit_xor! @2 @1)))
1173 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
1174 (simplify
1175  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
1176  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1177       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
1178   (bit_xor @0 @1)))
1180 /* For constants M and N, if M == (1LL << cst) - 1 && (N & M) == M,
1181    ((A & N) + B) & M -> (A + B) & M
1182    Similarly if (N & M) == 0,
1183    ((A | N) + B) & M -> (A + B) & M
1184    and for - instead of + (or unary - instead of +)
1185    and/or ^ instead of |.
1186    If B is constant and (B & M) == 0, fold into A & M.  */
1187 (for op (plus minus)
1188  (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1189   (simplify
1190    (bit_and (op:s (bitop:s@0 @3 INTEGER_CST@4) @1) INTEGER_CST@2)
1191     (with
1192      { tree pmop[2];
1193        tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, bitop,
1194                                        @3, @4, @1, ERROR_MARK, NULL_TREE,
1195                                        NULL_TREE, pmop); }
1196      (if (utype)
1197       (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
1198                             (convert:utype { pmop[1]; }))
1199                         (convert:utype @2))))))
1200   (simplify
1201    (bit_and (op:s @0 (bitop:s@1 @3 INTEGER_CST@4)) INTEGER_CST@2)
1202     (with
1203      { tree pmop[2];
1204        tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, ERROR_MARK,
1205                                        NULL_TREE, NULL_TREE, @1, bitop, @3,
1206                                        @4, pmop); }
1207      (if (utype)
1208       (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
1209                             (convert:utype { pmop[1]; }))
1210                         (convert:utype @2)))))))
1211  (simplify
1212   (bit_and (op:s @0 @1) INTEGER_CST@2)
1213    (with
1214     { tree pmop[2];
1215       tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, ERROR_MARK,
1216                                       NULL_TREE, NULL_TREE, @1, ERROR_MARK,
1217                                       NULL_TREE, NULL_TREE, pmop); }
1218     (if (utype)
1219      (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
1220                            (convert:utype { pmop[1]; }))
1221                        (convert:utype @2)))))))
1222 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1223  (simplify
1224   (bit_and (negate:s (bitop:s@0 @2 INTEGER_CST@3)) INTEGER_CST@1)
1225    (with
1226     { tree pmop[2];
1227       tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @1, NEGATE_EXPR, @0,
1228                                       bitop, @2, @3, NULL_TREE, ERROR_MARK,
1229                                       NULL_TREE, NULL_TREE, pmop); }
1230     (if (utype)
1231      (convert (bit_and (negate (convert:utype { pmop[0]; }))
1232                        (convert:utype @1)))))))
1234 /* X % Y is smaller than Y.  */
1235 (for cmp (lt ge)
1236  (simplify
1237   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
1238   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1239    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
1240 (for cmp (gt le)
1241  (simplify
1242   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
1243   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1244    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
1246 /* x | ~0 -> ~0  */
1247 (simplify
1248  (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
1249  @1)
1251 /* x | 0 -> x  */
1252 (simplify
1253  (bit_ior @0 integer_zerop)
1254  @0)
1256 /* x & 0 -> 0  */
1257 (simplify
1258  (bit_and @0 integer_zerop@1)
1259  @1)
1261 /* ~x | x -> -1 */
1262 /* ~x ^ x -> -1 */
1263 /* ~x + x -> -1 */
1264 (for op (bit_ior bit_xor plus)
1265  (simplify
1266   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
1267   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1269 /* x ^ x -> 0 */
1270 (simplify
1271   (bit_xor @0 @0)
1272   { build_zero_cst (type); })
1274 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
1275 (simplify
1276   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
1277   (bit_not @0))
1279 /* x & ~0 -> x  */
1280 (simplify
1281  (bit_and @0 integer_all_onesp)
1282   (non_lvalue @0))
1284 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
1285 (for bitop (bit_and bit_ior)
1286  (simplify
1287   (bitop @0 @0)
1288   (non_lvalue @0)))
1290 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
1291 #if GIMPLE
1292 (simplify
1293  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
1294  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1295       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
1296   @0))
1297 #endif
1299 /* ~(~X - Y) -> X + Y and ~(~X + Y) -> X - Y.  */
1300 (simplify
1301  (bit_not (minus (bit_not @0) @1))
1302  (plus @0 @1))
1303 (simplify
1304  (bit_not (plus:c (bit_not @0) @1))
1305  (minus @0 @1))
1307 /* ~(X - Y) -> ~X + Y.  */
1308 (simplify
1309  (bit_not (minus:s @0 @1))
1310  (plus (bit_not @0) @1))
1311 (simplify
1312  (bit_not (plus:s @0 INTEGER_CST@1))
1313  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
1314        && TYPE_UNSIGNED (type))
1315       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1316           && may_negate_without_overflow_p (@1)))
1317   (plus (bit_not @0) { const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); })))
1319 #if GIMPLE
1320 /* ~X + Y -> (Y - X) - 1.  */
1321 (simplify
1322  (plus:c (bit_not @0) @1)
1323   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1324        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
1325        /* -1 - X is folded to ~X, so we'd recurse endlessly.  */
1326        && !integer_all_onesp (@1))
1327    (plus (minus @1 @0) { build_minus_one_cst (type); })
1328    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1329         && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1330         && wi::to_wide (@1) != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type),
1331                                               SIGNED))
1332     (minus (plus @1 { build_minus_one_cst (type); }) @0))))
1333 #endif
1335 /* ~(X >> Y) -> ~X >> Y if ~X can be simplified.  */
1336 (simplify
1337  (bit_not (rshift:s @0 @1))
1338   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1339    (rshift (bit_not! @0) @1)
1340    /* For logical right shifts, this is possible only if @0 doesn't
1341       have MSB set and the logical right shift is changed into
1342       arithmetic shift.  */
1343    (if (!wi::neg_p (tree_nonzero_bits (@0)))
1344     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
1345      (convert (rshift (bit_not! (convert:stype @0)) @1))))))
1347 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
1348 (simplify
1349  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
1350  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
1352 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
1353 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
1354 (for bitop (bit_and bit_ior)
1355  (simplify
1356   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
1357   (bitop @0 (bit_not @1))))
1359 /* (~x & y) | ~(x | y) -> ~x */
1360 (simplify
1361  (bit_ior:c (bit_and:c (bit_not@2 @0) @1) (bit_not (bit_ior:c @0 @1)))
1362  @2)
1364 /* (x | y) ^ (x | ~y) -> ~x */
1365 (simplify
1366  (bit_xor:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_ior:c @0 (bit_not @1)))
1367  (bit_not @0))
1369 /* (x & y) | ~(x | y) -> ~(x ^ y) */
1370 (simplify
1371  (bit_ior:c (bit_and:s @0 @1) (bit_not:s (bit_ior:s @0 @1)))
1372  (bit_not (bit_xor @0 @1)))
1374 /* (~x | y) ^ (x ^ y) -> x | ~y */
1375 (simplify
1376  (bit_xor:c (bit_ior:cs (bit_not @0) @1) (bit_xor:s @0 @1))
1377  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
1379 /* (x ^ y) | ~(x | y) -> ~(x & y) */
1380 (simplify
1381  (bit_ior:c (bit_xor:s @0 @1) (bit_not:s (bit_ior:s @0 @1)))
1382  (bit_not (bit_and @0 @1)))
1384 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
1385 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
1386 (for bitop (bit_and bit_ior)
1387      rbitop (bit_ior bit_and)
1388  (simplify
1389   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
1390   (bitop @1 @2)))
1392 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
1393 (simplify
1394  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1395  (bit_xor @0 @1))
1397 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
1398 (simplify
1399  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1400  (bit_and @0 @1))
1402 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
1403 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
1404 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
1405 (for op (plus bit_ior bit_xor)
1406  (simplify
1407   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
1408   (bit_ior @0 @1)))
1410 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
1411 (simplify
1412  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1413  (plus @0 @1))
1415 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
1416 (simplify
1417  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1418  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1419       && !TYPE_SATURATING (type))
1420   (bit_and @0 @1)))
1422 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
1423 (simplify
1424  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
1425  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1426       && !TYPE_SATURATING (type))
1427   (bit_ior @0 @1)))
1429 /* (x | y) - y -> (x & ~y) */
1430 (simplify
1431  (minus (bit_ior:cs @0 @1) @1)
1432  (bit_and @0 (bit_not @1)))
1434 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
1435 (simplify
1436  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
1437  (bit_and @0 @1))
1439 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
1440 (simplify
1441  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
1442  (bit_xor @0 @1))
1444 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
1445 (simplify
1446  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
1447  (bit_xor @0 @1))
1449 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
1450 (simplify
1451  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
1452  (bit_and @0 @1))
1454 /* (~x | y) & (x | ~y) -> ~(x ^ y) */
1455 (simplify
1456  (bit_and (bit_ior:cs (bit_not @0) @1) (bit_ior:cs @0 (bit_not @1)))
1457  (bit_not (bit_xor @0 @1)))
1459 /* (~x | y) ^ (x | ~y) -> x ^ y */
1460 (simplify
1461  (bit_xor (bit_ior:c (bit_not @0) @1) (bit_ior:c @0 (bit_not @1)))
1462  (bit_xor @0 @1))
1464 /* ((x & y) - (x | y)) - 1 -> ~(x ^ y) */
1465 (simplify
1466  (plus (nop_convert1? (minus@2 (nop_convert2? (bit_and:c @0 @1))
1467                               (nop_convert2? (bit_ior @0 @1))))
1468        integer_all_onesp)
1469  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1470       && !TYPE_SATURATING (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2))
1471       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@2))
1472       && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@2)))
1473  (bit_not (convert (bit_xor @0 @1)))))
1474 (simplify
1475  (minus (nop_convert1? (plus@2 (nop_convert2? (bit_and:c @0 @1))
1476                                integer_all_onesp))
1477        (nop_convert3? (bit_ior @0 @1)))
1478  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1479       && !TYPE_SATURATING (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2))
1480       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@2))
1481       && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@2)))
1482  (bit_not (convert (bit_xor @0 @1)))))
1483 (simplify
1484  (minus (nop_convert1? (bit_and @0 @1))
1485        (nop_convert2? (plus@2 (nop_convert3? (bit_ior:c @0 @1))
1486                                integer_onep)))
1487  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1488       && !TYPE_SATURATING (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2))
1489       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@2))
1490       && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@2)))
1491  (bit_not (convert (bit_xor @0 @1)))))
1493 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
1494    ~x | ~y -> ~(x & y) */
1495 (for op (bit_and bit_ior)
1496      rop (bit_ior bit_and)
1497  (simplify
1498   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
1499   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1500        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1501    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
1503 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
1504    with a constant, and the two constants have no bits in common,
1505    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
1506    simplifications.  */
1507 (for op (bit_xor plus)
1508  (simplify
1509   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
1510       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
1511   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1512        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
1513        && (wi::to_wide (@1) & wi::to_wide (@3)) == 0)
1514    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
1516 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
1517 (simplify
1518  (bit_xor:c (convert1? (bit_ior:c @@0 @1)) (convert2? @0))
1519  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1520   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
1522 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
1523 (simplify
1524  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
1525  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1526       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1527   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
1529 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
1530 (simplify
1531  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
1532  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1533   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
1535 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
1536 (for opo (bit_and bit_xor)
1537      opi (bit_xor bit_and)
1538  (simplify
1539   (opo:c (opi:cs @0 @1) @1)
1540   (bit_and (bit_not @0) @1)))
1542 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
1543    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
1544    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
1545    constants are involved.  For example, convert
1546      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
1547    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
1548 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
1549      rop (bit_ior bit_and bit_and)
1550  (simplify
1551   (op (convert? (rop:c @@0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
1552   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1553        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1554    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
1556 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
1557 /* (X & Y) & Y -> X & Y
1558    (X | Y) | Y -> X | Y  */
1559 (for op (bit_and bit_ior)
1560  (simplify
1561   (op:c (convert1?@2 (op:c @0 @@1)) (convert2? @1))
1562   @2))
1563 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
1564 (simplify
1565  (bit_xor:c (convert1? (bit_xor:c @0 @@1)) (convert2? @1))
1566  (convert @0))
1567 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
1568    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
1569 (for op (bit_and bit_ior)
1570  (simplify
1571   (op (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
1572   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1573        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1574    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
1575     (op @3 (convert @2))
1576     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
1577      (op (convert @1) @5))))))
1578 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
1579 (simplify
1580  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
1581  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1582       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1583   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
1585 /* Convert abs (abs (X)) into abs (X).
1586    also absu (absu (X)) into absu (X).  */
1587 (simplify
1588  (abs (abs@1 @0))
1589  @1)
1591 (simplify
1592  (absu (convert@2 (absu@1 @0)))
1593  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@1)))
1594   @1))
1596 /* Convert abs[u] (-X) -> abs[u] (X).  */
1597 (simplify
1598  (abs (negate @0))
1599  (abs @0))
1601 (simplify
1602  (absu (negate @0))
1603  (absu @0))
1605 /* Convert abs[u] (X)  where X is nonnegative -> (X).  */
1606 (simplify
1607  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
1608  @0)
1610 (simplify
1611  (absu tree_expr_nonnegative_p@0)
1612  (convert @0))
1614 /* Simplify (-(X < 0) | 1) * X into abs (X) or absu(X).  */
1615 (simplify
1616  (mult:c (nop_convert1?
1617           (bit_ior (nop_convert2? (negate (convert? (lt @0 integer_zerop))))
1618                     integer_onep))
1619          (nop_convert3? @0))
1620  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1621       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1622       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1623   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
1624    (absu @0)
1625    (abs @0)
1626   )
1630 /* A few cases of fold-const.cc negate_expr_p predicate.  */
1631 (match negate_expr_p
1632  INTEGER_CST
1633  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
1634        && TYPE_UNSIGNED (type))
1635       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1636           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
1637 (match negate_expr_p
1638  FIXED_CST)
1639 (match negate_expr_p
1640  (negate @0)
1641  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
1642 (match negate_expr_p
1643  REAL_CST
1644  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
1645 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
1646    ways.  */
1647 (match negate_expr_p
1648  VECTOR_CST
1649  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
1650 (match negate_expr_p
1651  (minus @0 @1)
1652  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1653       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1654           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1655           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))))
1657 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
1658 (simplify
1659  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
1660   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1661        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1662    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
1664 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
1665 (simplify
1666  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
1667  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1668       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
1669   (minus (negate @1) @0)))
1671 /* -(A - B) -> B - A.  */
1672 (simplify
1673  (negate (minus @0 @1))
1674  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1675       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1676           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1677           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))
1678   (minus @1 @0)))
1679 (simplify
1680  (negate (pointer_diff @0 @1))
1681  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
1682   (pointer_diff @1 @0)))
1684 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
1685 (simplify
1686  (minus @0 negate_expr_p@1)
1687  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1688  (plus @0 (negate @1))))
1690 /* Other simplifications of negation (c.f. fold_negate_expr_1).  */
1691 (simplify
1692  (negate (mult:c@0 @1 negate_expr_p@2))
1693  (if (! TYPE_UNSIGNED (type)
1694       && ! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1695       && single_use (@0))
1696   (mult @1 (negate @2))))
1698 (simplify
1699  (negate (rdiv@0 @1 negate_expr_p@2))
1700  (if (! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1701       && single_use (@0))
1702   (rdiv @1 (negate @2))))
1704 (simplify
1705  (negate (rdiv@0 negate_expr_p@1 @2))
1706  (if (! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1707       && single_use (@0))
1708   (rdiv (negate @1) @2)))
1710 /* Fold -((int)x >> (prec - 1)) into (unsigned)x >> (prec - 1).  */
1711 (simplify
1712  (negate (convert? (rshift @0 INTEGER_CST@1)))
1713  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1714       && wi::to_wide (@1) == element_precision (type) - 1)
1715   (with { tree stype = TREE_TYPE (@0);
1716           tree ntype = TYPE_UNSIGNED (stype) ? signed_type_for (stype)
1717                                              : unsigned_type_for (stype); }
1718    (if (VECTOR_TYPE_P (type))
1719     (view_convert (rshift (view_convert:ntype @0) @1))
1720     (convert (rshift (convert:ntype @0) @1))))))
1722 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
1723    when profitable.
1724    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
1725    binary operation result instead of to the operands.  This allows
1726    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
1727    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
1728 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1729  (simplify
1730   (bitop (convert@2 @0) (convert?@3 @1))
1731   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1732          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1733          && (int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0))
1734              || tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type)))
1735         || types_match (@0, @1))
1736        /* ???  This transform conflicts with fold-const.cc doing
1737           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
1738           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
1739           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
1740           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
1741        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
1742        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
1743               after hoisting the conversion the operation will be narrower.
1744               It is also a good if the conversion is a nop as moves the
1745               conversion to one side; allowing for combining of the conversions.  */
1746            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
1747            /* The conversion check for being a nop can only be done at the gimple
1748               level as fold_binary has some re-association code which can conflict
1749               with this if there is a "constant" which is not a full INTEGER_CST.  */
1750            || (GIMPLE && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (type))
1751            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
1752               mode.  */
1753            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
1754            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
1755               of its mode.  */
1756            || !type_has_mode_precision_p (type)
1757            /* In GIMPLE, getting rid of 2 conversions for one new results
1758               in smaller IL.  */
1759            || (GIMPLE
1760                && TREE_CODE (@1) != INTEGER_CST
1761                && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1762                && single_use (@2)
1763                && single_use (@3))))
1764    (convert (bitop @0 (convert @1)))))
1765  /* In GIMPLE, getting rid of 2 conversions for one new results
1766     in smaller IL.  */
1767  (simplify
1768   (convert (bitop:cs@2 (nop_convert:s @0) @1))
1769   (if (GIMPLE
1770        && TREE_CODE (@1) != INTEGER_CST
1771        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
1772        && types_match (type, @0))
1773    (bitop @0 (convert @1)))))
1775 (for bitop (bit_and bit_ior)
1776      rbitop (bit_ior bit_and)
1777   /* (x | y) & x -> x */
1778   /* (x & y) | x -> x */
1779  (simplify
1780   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
1781   @0)
1782  /* (~x | y) & x -> x & y */
1783  /* (~x & y) | x -> x | y */
1784  (simplify
1785   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
1786   (bitop @0 @1)))
1788 /* ((x | y) & z) | x -> (z & y) | x */
1789 (simplify
1790   (bit_ior:c (bit_and:cs (bit_ior:cs @0 @1) @2) @0)
1791   (bit_ior (bit_and @2 @1) @0))
1793 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
1794 (simplify
1795   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1796   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
1798 /* Combine successive equal operations with constants.  */
1799 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1800  (simplify
1801   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1802   (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
1803    /* This is the canonical form regardless of whether (bitop @1 @2) can be
1804       folded to a constant.  */
1805    (bitop @0 (bitop @1 @2))
1806    /* In this case we have three constants and (bitop @0 @1) doesn't fold
1807       to a constant.  This can happen if @0 or @1 is a POLY_INT_CST and if
1808       the values involved are such that the operation can't be decided at
1809       compile time.  Try folding one of @0 or @1 with @2 to see whether
1810       that combination can be decided at compile time.
1812       Keep the existing form if both folds fail, to avoid endless
1813       oscillation.  */
1814    (with { tree cst1 = const_binop (bitop, type, @0, @2); }
1815     (if (cst1)
1816      (bitop @1 { cst1; })
1817      (with { tree cst2 = const_binop (bitop, type, @1, @2); }
1818       (if (cst2)
1819        (bitop @0 { cst2; }))))))))
1821 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
1822    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
1823 (match truth_valued_p
1824  @0
1825  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
1826 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
1827  (match truth_valued_p
1828   (op @0 @1)))
1829 (match truth_valued_p
1830   (truth_not @0))
1832 (match (logical_inverted_value @0)
1833  (truth_not @0))
1834 (match (logical_inverted_value @0)
1835  (bit_not truth_valued_p@0))
1836 (match (logical_inverted_value @0)
1837  (eq @0 integer_zerop))
1838 (match (logical_inverted_value @0)
1839  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
1840 (match (logical_inverted_value @0)
1841  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
1843 /* X & !X -> 0.  */
1844 (simplify
1845  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
1846  { build_zero_cst (type); })
1847 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
1848 (for op (bit_ior bit_xor)
1849  (simplify
1850   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1851   { constant_boolean_node (true, type); }))
1852 /* X ==/!= !X is false/true.  */
1853 (for op (eq ne)
1854  (simplify
1855   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1856   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
1858 /* ~~x -> x */
1859 (simplify
1860   (bit_not (bit_not @0))
1861   @0)
1863 (match zero_one_valued_p
1864  @0
1865  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && tree_nonzero_bits (@0) == 1)))
1866 (match zero_one_valued_p
1867  truth_valued_p@0)
1869 /* Transform { 0 or 1 } * { 0 or 1 } into { 0 or 1 } & { 0 or 1 }.  */
1870 (simplify
1871  (mult zero_one_valued_p@0 zero_one_valued_p@1)
1872  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
1873   (bit_and @0 @1)))
1875 /* Transform X & -Y into X * Y when Y is { 0 or 1 }.  */
1876 (simplify
1877  (bit_and:c (convert? (negate zero_one_valued_p@0)) @1)
1878  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1879       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1880       && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != BOOLEAN_TYPE
1881       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1882   (mult (convert @0) @1)))
1884 /* Narrow integer multiplication by a zero_one_valued_p operand.
1885    Multiplication by [0,1] is guaranteed not to overflow.  */
1886 (simplify
1887  (convert (mult@0 zero_one_valued_p@1 INTEGER_CST@2))
1888  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1889       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1890       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
1891   (mult (convert @1) (convert @2))))
1893 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
1894 (simplify
1895  (bit_not (convert? (negate @0)))
1896  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1897       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1898   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
1900 /* Convert - (~A) to A + 1.  */
1901 (simplify
1902  (negate (nop_convert? (bit_not @0)))
1903  (plus (view_convert @0) { build_each_one_cst (type); }))
1905 /* (a & b) ^ (a == b) -> !(a | b) */
1906 /* (a & b) == (a ^ b) -> !(a | b) */
1907 (for first_op (bit_xor eq)
1908      second_op (eq bit_xor)
1909  (simplify
1910   (first_op:c (bit_and:c truth_valued_p@0 truth_valued_p@1) (second_op:c @0 @1))
1911     (bit_not (bit_ior @0 @1))))
1913 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
1914 (simplify
1915  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
1916  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1917       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1918   (convert (negate @0))))
1919 (simplify
1920  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
1921  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1922       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1923   (convert (negate @0))))
1925 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
1926 (simplify
1927  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
1928  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1929   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
1930 (simplify
1931  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
1932  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1933   (convert (bit_xor @0 @1))))
1935 /* Otherwise prefer ~(X ^ Y) to ~X ^ Y as more canonical.  */
1936 (simplify
1937  (bit_xor:c (nop_convert?:s (bit_not:s @0)) @1)
1938  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1939   (bit_not (bit_xor (view_convert @0) @1))))
1941 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
1942 (simplify
1943  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
1944  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
1946 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
1947 (simplify
1948  (minus (convert1? @0) (convert2?:s (bit_and:cs @@0 @1)))
1949  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1950       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1951   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
1953 /* (m1 CMP m2) * d -> (m1 CMP m2) ? d : 0  */
1954 (if (!canonicalize_math_p ())
1955  (for cmp (gt lt ge le)
1956   (simplify
1957    (mult (convert (cmp @0 @1)) @2)
1958    (cond (cmp @0 @1) @2 { build_zero_cst (type); }))))
1960 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1961    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1962 (for cmp (eq ne)
1963  (simplify
1964   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1965   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1966        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1967        && tree_expr_nonzero_p (@1))
1968    (cmp @0 @2))))
1970 /* For integral types with wrapping overflow and C odd fold
1971    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1972 (for cmp (eq ne)
1973  (simplify
1974   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) (mult @2 @1))
1975   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1976        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
1977        && (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1) != 0)
1978    (cmp @0 @2))))
1980 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1981    x * C RELOP y * C into:
1983    x RELOP y for nonnegative C
1984    y RELOP x for negative C  */
1985 (for cmp (lt gt le ge)
1986  (simplify
1987   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1988   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1989        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1990    (if (tree_expr_nonnegative_p (@1) && tree_expr_nonzero_p (@1))
1991     (cmp @0 @2)
1992    (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1993         && wi::neg_p (wi::to_wide (@1), TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
1994     (cmp @2 @0))))))
1996 /* (X - 1U) <= INT_MAX-1U into (int) X > 0.  */
1997 (for cmp (le gt)
1998      icmp (gt le)
1999  (simplify
2000   (cmp (plus @0 integer_minus_onep@1) INTEGER_CST@2)
2001    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2002         && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2003         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > 1
2004         && (wi::to_wide (@2)
2005             == wi::max_value (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), SIGNED) - 1))
2006     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2007      (icmp (convert:stype @0) { build_int_cst (stype, 0); })))))
2009 /* X / 4 < Y / 4 iff X < Y when the division is known to be exact.  */
2010 (for cmp (simple_comparison)
2011  (simplify
2012   (cmp (convert?@3 (exact_div @0 INTEGER_CST@2)) (convert? (exact_div @1 @2)))
2013   (if (element_precision (@3) >= element_precision (@0)
2014        && types_match (@0, @1))
2015    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
2016     (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3)))
2017      (cmp @1 @0)
2018      (if (tree_expr_nonzero_p (@0) && tree_expr_nonzero_p (@1))
2019       (with
2020        {
2021         tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
2022        }
2023        (cmp (convert:utype @1) (convert:utype @0)))))
2024     (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@2), 1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
2025      (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3)))
2026       (cmp @0 @1)
2027       (with
2028        {
2029         tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
2030        }
2031        (cmp (convert:utype @0) (convert:utype @1)))))))))
2033 /* X / C1 op C2 into a simple range test.  */
2034 (for cmp (simple_comparison)
2035  (simplify
2036   (cmp (trunc_div:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2037   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2038        && integer_nonzerop (@1)
2039        && !TREE_OVERFLOW (@1)
2040        && !TREE_OVERFLOW (@2))
2041    (with { tree lo, hi; bool neg_overflow;
2042            enum tree_code code = fold_div_compare (cmp, @1, @2, &lo, &hi,
2043                                                    &neg_overflow); }
2044     (switch
2045      (if (code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
2046        (if (TREE_OVERFLOW (lo))
2047         { build_int_cst (type, (code == LT_EXPR) ^ neg_overflow); }
2048         (if (code == LT_EXPR)
2049          (lt @0 { lo; })
2050          (ge @0 { lo; }))))
2051      (if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
2052        (if (TREE_OVERFLOW (hi))
2053         { build_int_cst (type, (code == LE_EXPR) ^ neg_overflow); }
2054         (if (code == LE_EXPR)
2055          (le @0 { hi; })
2056          (gt @0 { hi; }))))
2057      (if (!lo && !hi)
2058       { build_int_cst (type, code == NE_EXPR); })
2059      (if (code == EQ_EXPR && !hi)
2060       (ge @0 { lo; }))
2061      (if (code == EQ_EXPR && !lo)
2062       (le @0 { hi; }))
2063      (if (code == NE_EXPR && !hi)
2064       (lt @0 { lo; }))
2065      (if (code == NE_EXPR && !lo)
2066       (gt @0 { hi; }))
2067      (if (GENERIC)
2068       { build_range_check (UNKNOWN_LOCATION, type, @0, code == EQ_EXPR,
2069                            lo, hi); })
2070      (with
2071       {
2072         tree etype = range_check_type (TREE_TYPE (@0));
2073         if (etype)
2074           {
2075             hi = fold_convert (etype, hi);
2076             lo = fold_convert (etype, lo);
2077             hi = const_binop (MINUS_EXPR, etype, hi, lo);
2078           }
2079       }
2080       (if (etype && hi && !TREE_OVERFLOW (hi))
2081        (if (code == EQ_EXPR)
2082         (le (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })
2083         (gt (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })))))))))
2085 /* X + Z < Y + Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
2086 (for op (lt le ge gt)
2087  (simplify
2088   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
2089   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2090        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2091    (op @0 @1))))
2093 /* As a special case, X + C < Y + C is the same as (signed) X < (signed) Y
2094    when C is an unsigned integer constant with only the MSB set, and X and
2095    Y have types of equal or lower integer conversion rank than C's.  */
2096 (for op (lt le ge gt)
2097  (simplify
2098   (op (plus @1 INTEGER_CST@0) (plus @2 @0))
2099   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2100        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2101        && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@0)))
2102    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2103     (op (convert:stype @1) (convert:stype @2))))))
2105 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
2106 (for op (eq ne minus)
2107  (simplify
2108   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
2109   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2110        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2111            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
2112    (op @0 @1))))
2114 /* X - Z < Y - Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
2115 (for op (lt le ge gt)
2116  (simplify
2117   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
2118   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2119        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2120    (op @0 @1))))
2121 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
2122 (for op (eq ne minus)
2123  (simplify
2124   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
2125   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2126        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2127            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
2128    (op @0 @1))))
2129 /* And for pointers...  */
2130 (for op (simple_comparison)
2131  (simplify
2132   (op (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
2133   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
2134    (op @0 @1))))
2135 (simplify
2136  (minus (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
2137  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
2138       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
2139   (pointer_diff @0 @1)))
2141 /* Z - X < Z - Y is the same as Y < X when there is no overflow.  */
2142 (for op (lt le ge gt)
2143  (simplify
2144   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
2145   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2146        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2147    (op @1 @0))))
2148 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
2149 (for op (eq ne minus)
2150  (simplify
2151   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
2152   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2153        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2154            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
2155    (op @1 @0))))
2156 /* And for pointers...  */
2157 (for op (simple_comparison)
2158  (simplify
2159   (op (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
2160   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
2161    (op @1 @0))))
2162 (simplify
2163  (minus (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
2164  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
2165       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
2166   (pointer_diff @1 @0)))
2168 /* X + Y < Y is the same as X < 0 when there is no overflow.  */
2169 (for op (lt le gt ge)
2170  (simplify
2171   (op:c (plus:c@2 @0 @1) @1)
2172   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2173        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2174        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
2175        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || single_use (@2)))
2176    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
2177 /* For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
2178 (for op (eq ne)
2179  (simplify
2180   (op:c (nop_convert?@3 (plus:c@2 @0 (convert1? @1))) (convert2? @1))
2181   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2182        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2183            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2184        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || (single_use (@2) && single_use (@3)))
2185        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@2))
2186        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@1)))
2187    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2188  (simplify
2189   (op:c (nop_convert?@3 (pointer_plus@2 (convert1? @0) @1)) (convert2? @0))
2190   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0))
2191        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
2192        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || (single_use (@2) && single_use (@3))))
2193    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
2195 /* X - Y < X is the same as Y > 0 when there is no overflow.
2196    For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
2197 (for op (simple_comparison)
2198  (simplify
2199   (op:c @0 (minus@2 @0 @1))
2200   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2201        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2202            || ((op == EQ_EXPR || op == NE_EXPR)
2203                && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
2204        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || single_use (@2)))
2205    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
2207 /* Transform:
2208    (X / Y) == 0 -> X < Y if X, Y are unsigned.
2209    (X / Y) != 0 -> X >= Y, if X, Y are unsigned.  */
2210 (for cmp (eq ne)
2211      ocmp (lt ge)
2212  (simplify
2213   (cmp (trunc_div @0 @1) integer_zerop)
2214   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2215        /* Complex ==/!= is allowed, but not </>=.  */
2216        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != COMPLEX_TYPE
2217        && (VECTOR_TYPE_P (type) || !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
2218    (ocmp @0 @1))))
2220 /* X == C - X can never be true if C is odd.  */
2221 (for cmp (eq ne)
2222  (simplify
2223   (cmp:c (convert? @0) (convert1? (minus INTEGER_CST@1 (convert2? @0))))
2224   (if (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1)
2225    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
2227 /* Arguments on which one can call get_nonzero_bits to get the bits
2228    possibly set.  */
2229 (match with_possible_nonzero_bits
2230  INTEGER_CST@0)
2231 (match with_possible_nonzero_bits
2232  SSA_NAME@0
2233  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))))
2234 /* Slightly extended version, do not make it recursive to keep it cheap.  */
2235 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
2236  with_possible_nonzero_bits@0)
2237 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
2238  (bit_and:c with_possible_nonzero_bits@0 @2))
2240 /* Same for bits that are known to be set, but we do not have
2241    an equivalent to get_nonzero_bits yet.  */
2242 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
2243  INTEGER_CST@0)
2244 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
2245  (bit_ior @1 INTEGER_CST@0))
2247 /* X == C (or X & Z == Y | C) is impossible if ~nonzero(X) & C != 0.  */
2248 (for cmp (eq ne)
2249  (simplify
2250   (cmp:c (with_possible_nonzero_bits2 @0) (with_certain_nonzero_bits2 @1))
2251   (if (wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), get_nonzero_bits (@0)) != 0)
2252    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
2254 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
2255    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
2256    zero throughout its computed value range,
2257    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
2258    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
2259    and 0's otherwise.
2260    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
2261    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
2262    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
2264 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
2265      outer_op (bit_xor bit_ior)
2266 (simplify
2267  (outer_op
2268   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
2269  (with
2270   {
2271     bool fail = false;
2272     wide_int zero_mask_not;
2273     wide_int C0;
2274     wide_int cst_emit;
2276     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
2277       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
2278     else
2279       fail = true;
2281     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
2282       {
2283         C0 = wi::bit_and_not (wi::to_wide (@0), wi::to_wide (@1));
2284         cst_emit = C0 | wi::to_wide (@1);
2285       }
2286     else
2287       {
2288         C0 = wi::to_wide (@0);
2289         cst_emit = C0 ^ wi::to_wide (@1);
2290       }
2291   }
2292   (if (!fail && (C0 & zero_mask_not) == 0)
2293    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
2294    (if (!fail && (wi::to_wide (@1) & zero_mask_not) == 0)
2295     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
2297 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
2298 (simplify
2299   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
2300   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
2301 #if GENERIC
2302 (simplify
2303   (pointer_plus (convert:s (pointer_plus:s @0 @1)) @3)
2304   (convert:type (pointer_plus @0 (plus @1 @3))))
2305 #endif
2307 /* Pattern match
2308      tem1 = (long) ptr1;
2309      tem2 = (long) ptr2;
2310      tem3 = tem2 - tem1;
2311      tem4 = (unsigned long) tem3;
2312      tem5 = ptr1 + tem4;
2313    and produce
2314      tem5 = ptr2;  */
2315 (simplify
2316   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
2317   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
2318   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
2319        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
2320             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
2321    @1))
2322 (simplify
2323   (pointer_plus @0 (convert?@2 (pointer_diff@3 @1 @@0)))
2324   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
2325    (convert @1)))
2327 /* Pattern match
2328      tem = (sizetype) ptr;
2329      tem = tem & algn;
2330      tem = -tem;
2331      ... = ptr p+ tem;
2332    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
2333      ... = ptr & ~algn;  */
2334 (simplify
2335   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
2336   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), ~wi::to_wide (@1)); }
2337    (bit_and @0 { algn; })))
2339 /* Try folding difference of addresses.  */
2340 (simplify
2341  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
2342  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2343   (with { poly_int64 diff; }
2344    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2345     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2346 (simplify
2347  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
2348  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2349   (with { poly_int64 diff; }
2350    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2351     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2352 (simplify
2353  (pointer_diff (convert?@2 ADDR_EXPR@0) (convert1?@3 @1))
2354  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
2355       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
2356   (with { poly_int64 diff; }
2357    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2358     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2359 (simplify
2360  (pointer_diff (convert?@2 @0) (convert1?@3 ADDR_EXPR@1))
2361  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
2362       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
2363   (with { poly_int64 diff; }
2364    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2365     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2367 /* (&a+b) - (&a[1] + c) -> sizeof(a[0]) + (b - c) */
2368 (simplify
2369  (pointer_diff (pointer_plus ADDR_EXPR@0 @1) (pointer_plus ADDR_EXPR@2 @3))
2370  (with { poly_int64 diff; }
2371    (if (ptr_difference_const (@0, @2, &diff))
2372     (plus { build_int_cst_type (type, diff); } (convert (minus @1 @3))))))
2374 /* (&a+b) !=/== (&a[1] + c) ->  sizeof(a[0]) + b !=/== c */
2375 (for neeq (ne eq)
2376  (simplify
2377   (neeq (pointer_plus ADDR_EXPR@0 @1) (pointer_plus ADDR_EXPR@2 @3))
2378    (with { poly_int64 diff; tree inner_type = TREE_TYPE (@1);}
2379     (if (ptr_difference_const (@0, @2, &diff))
2380      (neeq (plus { build_int_cst_type (inner_type, diff); } @1) @3)))))
2382 /* Canonicalize (T *)(ptr - ptr-cst) to &MEM[ptr + -ptr-cst].  */
2383 (simplify
2384  (convert (pointer_diff @0 INTEGER_CST@1))
2385  (if (POINTER_TYPE_P (type))
2386   { build_fold_addr_expr_with_type
2387       (build2 (MEM_REF, char_type_node, @0,
2388                wide_int_to_tree (ptr_type_node, wi::neg (wi::to_wide (@1)))),
2389                type); }))
2391 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
2392    be able to fold this expression using the object or function's
2393    alignment.  */
2394 (simplify
2395  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
2396  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2397       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2398   (with
2399    {
2400      unsigned int align;
2401      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
2402      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
2403    }
2404    (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), align / BITS_PER_UNIT))
2405     { wide_int_to_tree (type, (wi::to_wide (@1)
2406                                & (bitpos / BITS_PER_UNIT))); }))))
2408 (match min_value
2409  INTEGER_CST
2410  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2411       && wi::eq_p (wi::to_wide (t), wi::min_value (type)))))
2413 (match max_value
2414  INTEGER_CST
2415  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2416       && wi::eq_p (wi::to_wide (t), wi::max_value (type)))))
2418 /* x >  y  &&  x != XXX_MIN  -->  x > y
2419    x >  y  &&  x == XXX_MIN  -->  false . */
2420 (for eqne (eq ne)
2421  (simplify
2422   (bit_and:c (gt:c@2 @0 @1) (eqne @0 min_value))
2423    (switch
2424     (if (eqne == EQ_EXPR)
2425      { constant_boolean_node (false, type); })
2426     (if (eqne == NE_EXPR)
2427      @2)
2428     )))
2430 /* x <  y  &&  x != XXX_MAX  -->  x < y
2431    x <  y  &&  x == XXX_MAX  -->  false.  */
2432 (for eqne (eq ne)
2433  (simplify
2434   (bit_and:c (lt:c@2 @0 @1) (eqne @0 max_value))
2435    (switch
2436     (if (eqne == EQ_EXPR)
2437      { constant_boolean_node (false, type); })
2438     (if (eqne == NE_EXPR)
2439      @2)
2440     )))
2442 /* x <=  y  &&  x == XXX_MIN  -->  x == XXX_MIN.  */
2443 (simplify
2444  (bit_and:c (le:c @0 @1) (eq@2 @0 min_value))
2445   @2)
2447 /* x >=  y  &&  x == XXX_MAX  -->  x == XXX_MAX.  */
2448 (simplify
2449  (bit_and:c (ge:c @0 @1) (eq@2 @0 max_value))
2450   @2)
2452 /* x >  y  ||  x != XXX_MIN   -->  x != XXX_MIN.  */
2453 (simplify
2454  (bit_ior:c (gt:c @0 @1) (ne@2 @0 min_value))
2455   @2)
2457 /* x <=  y  ||  x != XXX_MIN   -->  true.  */
2458 (simplify
2459  (bit_ior:c (le:c @0 @1) (ne @0 min_value))
2460   { constant_boolean_node (true, type); })
2462 /* x <=  y  ||  x == XXX_MIN   -->  x <= y.  */
2463 (simplify
2464  (bit_ior:c (le:c@2 @0 @1) (eq @0 min_value))
2465   @2)
2467 /* x <  y  ||  x != XXX_MAX   -->  x != XXX_MAX.  */
2468 (simplify
2469  (bit_ior:c (lt:c @0 @1) (ne@2 @0 max_value))
2470   @2)
2472 /* x >=  y  ||  x != XXX_MAX   -->  true
2473    x >=  y  ||  x == XXX_MAX   -->  x >= y.  */
2474 (for eqne (eq ne)
2475  (simplify
2476   (bit_ior:c (ge:c@2 @0 @1) (eqne @0 max_value))
2477    (switch
2478     (if (eqne == EQ_EXPR)
2479      @2)
2480     (if (eqne == NE_EXPR)
2481      { constant_boolean_node (true, type); }))))
2483 /* y == XXX_MIN || x < y --> x <= y - 1 */
2484 (simplify
2485  (bit_ior:c (eq:s @1 min_value) (lt:cs @0 @1))
2486   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2487        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
2488   (le @0 (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))
2490 /* y != XXX_MIN && x >= y --> x > y - 1 */
2491 (simplify
2492  (bit_and:c (ne:s @1 min_value) (ge:cs @0 @1))
2493   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2494        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
2495   (gt @0 (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))
2497 /* Convert (X == CST1) && (X OP2 CST2) to a known value
2498    based on CST1 OP2 CST2.  Similarly for (X != CST1).  */
2500 (for code1 (eq ne)
2501  (for code2 (eq ne lt gt le ge)
2502   (simplify
2503    (bit_and:c (code1@3 @0 INTEGER_CST@1) (code2@4 @0 INTEGER_CST@2))
2504     (with
2505      {
2506       int cmp = tree_int_cst_compare (@1, @2);
2507       bool val;
2508       switch (code2)
2509          {
2510         case EQ_EXPR: val = (cmp == 0); break;
2511         case NE_EXPR: val = (cmp != 0); break;
2512         case LT_EXPR: val = (cmp < 0); break;
2513         case GT_EXPR: val = (cmp > 0); break;
2514         case LE_EXPR: val = (cmp <= 0); break;
2515         case GE_EXPR: val = (cmp >= 0); break;
2516         default: gcc_unreachable ();
2517         }
2518      }
2519      (switch
2520       (if (code1 == EQ_EXPR && val) @3)
2521       (if (code1 == EQ_EXPR && !val) { constant_boolean_node (false, type); })
2522       (if (code1 == NE_EXPR && !val) @4))))))
2524 /* Convert (X OP1 CST1) && (X OP2 CST2).  */
2526 (for code1 (lt le gt ge)
2527  (for code2 (lt le gt ge)
2528   (simplify
2529   (bit_and (code1:c@3 @0 INTEGER_CST@1) (code2:c@4 @0 INTEGER_CST@2))
2530    (with
2531     {
2532      int cmp = tree_int_cst_compare (@1, @2);
2533     }
2534     (switch
2535      /* Choose the more restrictive of two < or <= comparisons.  */
2536      (if ((code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
2537           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
2538       (if ((cmp < 0) || (cmp == 0 && code1 == LT_EXPR))
2539        @3
2540        @4))
2541      /* Likewise chose the more restrictive of two > or >= comparisons.  */
2542      (if ((code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
2543           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
2544       (if ((cmp > 0) || (cmp == 0 && code1 == GT_EXPR))
2545        @3
2546        @4))
2547      /* Check for singleton ranges.  */
2548      (if (cmp == 0
2549           && ((code1 == LE_EXPR && code2 == GE_EXPR)
2550             || (code1 == GE_EXPR && code2 == LE_EXPR)))
2551       (eq @0 @1))
2552      /* Check for disjoint ranges.  */
2553      (if (cmp <= 0
2554           && (code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
2555           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
2556       { constant_boolean_node (false, type); })
2557      (if (cmp >= 0
2558           && (code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
2559           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
2560       { constant_boolean_node (false, type); })
2561      )))))
2563 /* Convert (X == CST1) || (X OP2 CST2) to a known value
2564    based on CST1 OP2 CST2.  Similarly for (X != CST1).  */
2566 (for code1 (eq ne)
2567  (for code2 (eq ne lt gt le ge)
2568   (simplify
2569    (bit_ior:c (code1@3 @0 INTEGER_CST@1) (code2@4 @0 INTEGER_CST@2))
2570     (with
2571      {
2572       int cmp = tree_int_cst_compare (@1, @2);
2573       bool val;
2574       switch (code2)
2575         {
2576         case EQ_EXPR: val = (cmp == 0); break;
2577         case NE_EXPR: val = (cmp != 0); break;
2578         case LT_EXPR: val = (cmp < 0); break;
2579         case GT_EXPR: val = (cmp > 0); break;
2580         case LE_EXPR: val = (cmp <= 0); break;
2581         case GE_EXPR: val = (cmp >= 0); break;
2582         default: gcc_unreachable ();
2583         }
2584      }
2585      (switch
2586       (if (code1 == EQ_EXPR && val) @4)
2587       (if (code1 == NE_EXPR && val) { constant_boolean_node (true, type); })
2588       (if (code1 == NE_EXPR && !val) @3))))))
2590 /* Convert (X OP1 CST1) || (X OP2 CST2).  */
2592 (for code1 (lt le gt ge)
2593  (for code2 (lt le gt ge)
2594   (simplify
2595   (bit_ior (code1@3 @0 INTEGER_CST@1) (code2@4 @0 INTEGER_CST@2))
2596    (with
2597     {
2598      int cmp = tree_int_cst_compare (@1, @2);
2599     }
2600     (switch
2601      /* Choose the more restrictive of two < or <= comparisons.  */
2602      (if ((code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
2603           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
2604       (if ((cmp < 0) || (cmp == 0 && code1 == LT_EXPR))
2605        @4
2606        @3))
2607      /* Likewise chose the more restrictive of two > or >= comparisons.  */
2608      (if ((code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
2609           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
2610       (if ((cmp > 0) || (cmp == 0 && code1 == GT_EXPR))
2611        @4
2612        @3))
2613      /* Check for singleton ranges.  */
2614      (if (cmp == 0
2615           && ((code1 == LT_EXPR && code2 == GT_EXPR)
2616               || (code1 == GT_EXPR && code2 == LT_EXPR)))
2617       (ne @0 @2))
2618      /* Check for disjoint ranges.  */
2619      (if (cmp >= 0
2620           && (code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
2621           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
2622       { constant_boolean_node (true, type); })
2623      (if (cmp <= 0
2624           && (code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
2625           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
2626       { constant_boolean_node (true, type); })
2627      )))))
2629 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
2630 (if (!TYPE_SATURATING (type))
2632  /* Contract negates.  */
2633  /* A + (-B) -> A - B */
2634  (simplify
2635   (plus:c @0 (convert? (negate @1)))
2636   /* Apply STRIP_NOPS on the negate.  */
2637   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
2638        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
2639    (with
2640     {
2641      tree t1 = type;
2642      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2643          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
2644        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
2645     }
2646     (convert (minus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
2647  /* A - (-B) -> A + B */
2648  (simplify
2649   (minus @0 (convert? (negate @1)))
2650   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
2651        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
2652    (with
2653     {
2654      tree t1 = type;
2655      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2656          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
2657        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
2658     }
2659     (convert (plus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
2660  /* -(T)(-A) -> (T)A
2661     Sign-extension is ok except for INT_MIN, which thankfully cannot
2662     happen without overflow.  */
2663  (simplify
2664   (negate (convert (negate @1)))
2665   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2666        && (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2667            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
2668                && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
2669        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
2670        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
2671    (convert @1)))
2672  (simplify
2673   (negate (convert negate_expr_p@1))
2674   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
2675        && ((DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type)
2676             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2677             && TYPE_PRECISION (type) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
2678            || !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)))
2679    (convert (negate @1))))
2680  (simplify
2681   (negate (nop_convert? (negate @1)))
2682   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
2683        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
2684    (view_convert @1)))
2686  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
2687     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
2688  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
2689       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
2691   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
2692      irrespective of overflow issues.  */
2693   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
2694   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
2695   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
2696   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
2697   (simplify
2698    (minus (nop_convert1? (plus:c (nop_convert2? @0) @1)) @0)
2699    (view_convert @1))
2700   (simplify
2701    (minus (nop_convert1? (minus (nop_convert2? @0) @1)) @0)
2702    (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2703         || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
2704    (negate (view_convert @1))
2705    (view_convert (negate @1))))
2706   (simplify
2707    (plus:c (nop_convert1? (minus @0 (nop_convert2? @1))) @1)
2708    (view_convert @0))
2709   (simplify
2710    (minus @0 (nop_convert1? (plus:c (nop_convert2? @0) @1)))
2711     (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2712          || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
2713      (negate (view_convert @1))
2714      (view_convert (negate @1))))
2715   (simplify
2716    (minus @0 (nop_convert1? (minus (nop_convert2? @0) @1)))
2717    (view_convert @1))
2718   /* (A +- B) + (C - A)   -> C +- B */
2719   /* (A +  B) - (A - C)   -> B + C */
2720   /* More cases are handled with comparisons.  */
2721   (simplify
2722    (plus:c (plus:c @0 @1) (minus @2 @0))
2723    (plus @2 @1))
2724   (simplify
2725    (plus:c (minus @0 @1) (minus @2 @0))
2726    (minus @2 @1))
2727   (simplify
2728    (plus:c (pointer_diff @0 @1) (pointer_diff @2 @0))
2729    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
2730         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0)))
2731     (pointer_diff @2 @1)))
2732   (simplify
2733    (minus (plus:c @0 @1) (minus @0 @2))
2734    (plus @1 @2))
2736   /* (A +- CST1) +- CST2 -> A + CST3
2737      Use view_convert because it is safe for vectors and equivalent for
2738      scalars.  */
2739   (for outer_op (plus minus)
2740    (for inner_op (plus minus)
2741         neg_inner_op (minus plus)
2742     (simplify
2743      (outer_op (nop_convert? (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1))
2744                CONSTANT_CLASS_P@2)
2745      /* If one of the types wraps, use that one.  */
2746      (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
2747       /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
2748          forever if something doesn't simplify into a constant.  */
2749       (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
2750        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
2751         (plus (view_convert @0) (inner_op @2 (view_convert @1)))
2752         (minus (view_convert @0) (neg_inner_op @2 (view_convert @1)))))
2753       (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2754            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2755        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
2756         (view_convert (plus @0 (inner_op (view_convert @2) @1)))
2757         (view_convert (minus @0 (neg_inner_op (view_convert @2) @1))))
2758        /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
2759           directly as we would introduce undefined overflow, for example
2760           with (a - 1) + INT_MIN.  */
2761        (if (types_match (type, @0))
2762         (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
2763                                         ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
2764                                         type, @1, @2); }
2765          (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
2766           (inner_op @0 { cst; } )
2767           /* X+INT_MAX+1 is X-INT_MIN.  */
2768           (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && cst
2769                && wi::to_wide (cst) == wi::min_value (type))
2770            (neg_inner_op @0 { wide_int_to_tree (type, wi::to_wide (cst)); })
2771            /* Last resort, use some unsigned type.  */
2772            (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
2773             (if (utype)
2774              (view_convert (inner_op
2775                             (view_convert:utype @0)
2776                             (view_convert:utype
2777                              { drop_tree_overflow (cst); }))))))))))))))
2779   /* (CST1 - A) +- CST2 -> CST3 - A  */
2780   (for outer_op (plus minus)
2781    (simplify
2782     (outer_op (nop_convert? (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0)) CONSTANT_CLASS_P@2)
2783     /* If one of the types wraps, use that one.  */
2784     (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
2785      /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
2786         forever if something doesn't simplify into a constant.  */
2787      (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
2788       (minus (outer_op (view_convert @1) @2) (view_convert @0)))
2789      (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2790           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2791       (view_convert (minus (outer_op @1 (view_convert @2)) @0))
2792       (if (types_match (type, @0))
2793        (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
2794         (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
2795          (minus { cst; } @0))))))))
2797   /* CST1 - (CST2 - A) -> CST3 + A
2798      Use view_convert because it is safe for vectors and equivalent for
2799      scalars.  */
2800   (simplify
2801    (minus CONSTANT_CLASS_P@1 (nop_convert? (minus CONSTANT_CLASS_P@2 @0)))
2802    /* If one of the types wraps, use that one.  */
2803    (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
2804     /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
2805       forever if something doesn't simplify into a constant.  */
2806     (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
2807      (plus (view_convert @0) (minus @1 (view_convert @2))))
2808     (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2809          || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2810      (view_convert (plus @0 (minus (view_convert @1) @2)))
2811      (if (types_match (type, @0))
2812       (with { tree cst = const_binop (MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
2813        (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
2814         (plus { cst; } @0)))))))
2816 /* ((T)(A)) + CST -> (T)(A + CST)  */
2817 #if GIMPLE
2818   (simplify
2819    (plus (convert:s SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
2820     (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == INTEGER_TYPE
2821          && TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE
2822          && TYPE_PRECISION (type) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2823          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
2824      /* Perform binary operation inside the cast if the constant fits
2825         and (A + CST)'s range does not overflow.  */
2826      (with
2827       {
2828         wi::overflow_type min_ovf = wi::OVF_OVERFLOW,
2829                           max_ovf = wi::OVF_OVERFLOW;
2830         tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
2832         wide_int w1
2833           = wide_int::from (wi::to_wide (@1), TYPE_PRECISION (inner_type),
2834                             TYPE_SIGN (inner_type));
2836         value_range vr;
2837         if (get_global_range_query ()->range_of_expr (vr, @0)
2838             && vr.kind () == VR_RANGE)
2839           {
2840             wide_int wmin0 = vr.lower_bound ();
2841             wide_int wmax0 = vr.upper_bound ();
2842             wi::add (wmin0, w1, TYPE_SIGN (inner_type), &min_ovf);
2843             wi::add (wmax0, w1, TYPE_SIGN (inner_type), &max_ovf);
2844           }
2845       }
2846      (if (min_ovf == wi::OVF_NONE && max_ovf == wi::OVF_NONE)
2847       (convert (plus @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), w1); } )))
2848      )))
2849 #endif
2851 /* ((T)(A + CST1)) + CST2 -> (T)(A) + (T)CST1 + CST2  */
2852 #if GIMPLE
2853   (for op (plus minus)
2854    (simplify
2855     (plus (convert:s (op:s @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2856      (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == INTEGER_TYPE
2857           && TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE
2858           && TYPE_PRECISION (type) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2859           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2860           && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
2861           && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
2862        (plus (convert @0) (op @2 (convert @1))))))
2863 #endif
2865 /* (T)(A) +- (T)(B) -> (T)(A +- B) only when (A +- B) could be simplified
2866    to a simple value.  */
2867   (for op (plus minus)
2868    (simplify
2869     (op (convert @0) (convert @1))
2870      (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2871           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2872           && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2873           && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1))
2874           && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
2875           && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
2876       (convert (op! @0 @1)))))
2878   /* ~A + A -> -1 */
2879   (simplify
2880    (plus:c (bit_not @0) @0)
2881    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
2882     { build_all_ones_cst (type); }))
2884   /* ~A + 1 -> -A */
2885   (simplify
2886    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
2887    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2888     (negate (convert @0))))
2890   /* -A - 1 -> ~A */
2891   (simplify
2892    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
2893    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
2894         && TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
2895         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2896     (bit_not (convert @0))))
2898   /* -1 - A -> ~A */
2899   (simplify
2900    (minus integer_all_onesp @0)
2901    (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE)
2902     (bit_not @0)))
2904   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
2905   (simplify
2906    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
2907     (convert? @0))
2908    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2909         /* For integer types, if A has a smaller type
2910            than T the result depends on the possible
2911            overflow in P + A.
2912            E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
2913            However, if an overflow in P + A would cause
2914            undefined behavior, we can assume that there
2915            is no overflow.  */
2916         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2917             && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
2918     (convert @1)))
2919   (simplify
2920    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
2921     (convert @0))
2922    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2923         /* For pointer types, if the conversion of A to the
2924            final type requires a sign- or zero-extension,
2925            then we have to punt - it is not defined which
2926            one is correct.  */
2927         || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2928             && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2929             && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
2930     (convert @1)))
2931    (simplify
2932     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) @0)
2933     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
2934        thus sign-extended if necessary.  */
2935     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
2936      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
2937         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
2938         we don't want to diagnose overflow here.  */
2939      (convert (view_convert:stype @1))))
2941   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
2942   (simplify
2943    (minus (convert? @0)
2944     (convert (plus:c @@0 @1)))
2945    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2946         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
2947         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
2948     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
2949      (convert (negate (convert:utype @1))))
2950     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2951          /* For integer types, if A has a smaller type
2952             than T the result depends on the possible
2953             overflow in P + A.
2954             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
2955             However, if an overflow in P + A would cause
2956             undefined behavior, we can assume that there
2957             is no overflow.  */
2958          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2959              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
2960      (negate (convert @1)))))
2961   (simplify
2962    (minus (convert @0)
2963     (convert (pointer_plus @@0 @1)))
2964    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2965         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
2966         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
2967     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
2968      (convert (negate (convert:utype @1))))
2969     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2970          /* For pointer types, if the conversion of A to the
2971             final type requires a sign- or zero-extension,
2972             then we have to punt - it is not defined which
2973             one is correct.  */
2974          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2975              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2976              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
2977      (negate (convert @1)))))
2978    (simplify
2979     (pointer_diff @0 (pointer_plus @@0 @1))
2980     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
2981        thus sign-extended if necessary.  */
2982     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
2983      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
2984         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
2985         we don't want to diagnose overflow here.  */
2986      (negate (convert (view_convert:stype @1)))))
2988   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
2989   (simplify
2990    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
2991     (convert (plus:c @0 @2)))
2992    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2993         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
2994         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2995         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2)))
2996     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
2997      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
2998     (if (((element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
2999           == (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2))))
3000          && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3001              /* For integer types, if A has a smaller type
3002                 than T the result depends on the possible
3003                 overflow in P + A.
3004                 E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
3005                 However, if an overflow in P + A would cause
3006                 undefined behavior, we can assume that there
3007                 is no overflow.  */
3008              || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3009                  && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3010                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))
3011                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@2)))))
3012      (minus (convert @1) (convert @2)))))
3013   (simplify
3014    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
3015     (convert (pointer_plus @0 @2)))
3016    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3017         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3018         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
3019     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3020      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
3021     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3022          /* For pointer types, if the conversion of A to the
3023             final type requires a sign- or zero-extension,
3024             then we have to punt - it is not defined which
3025             one is correct.  */
3026          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3027              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3028              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
3029              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
3030              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
3031      (minus (convert @1) (convert @2)))))
3032    (simplify
3033     (pointer_diff (pointer_plus @0 @2) (pointer_plus @1 @2))
3034      (pointer_diff @0 @1))
3035    (simplify
3036     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) (pointer_plus @0 @2))
3037     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
3038        thus sign-extended if necessary.  */
3039     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
3040      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
3041         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
3042         we don't want to diagnose overflow here.  */
3043      (minus (convert (view_convert:stype @1))
3044             (convert (view_convert:stype @2)))))))
3046 /* (A * C) +- (B * C) -> (A+-B) * C and (A * C) +- A -> A * (C+-1).
3047     Modeled after fold_plusminus_mult_expr.  */
3048 (if (!TYPE_SATURATING (type)
3049      && (!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math))
3050  (for plusminus (plus minus)
3051   (simplify
3052    (plusminus (mult:cs@3 @0 @1) (mult:cs@4 @0 @2))
3053    (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3054         || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3055         || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3056             && tree_expr_nonzero_p (@0)
3057             && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
3058     (if (single_use (@3) || single_use (@4))
3059      /* If @1 +- @2 is constant require a hard single-use on either
3060         original operand (but not on both).  */
3061      (mult (plusminus @1 @2) @0)
3062      (mult! (plusminus @1 @2) @0)
3063   )))
3064   /* We cannot generate constant 1 for fract.  */
3065   (if (!ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
3066    (simplify
3067     (plusminus @0 (mult:c@3 @0 @2))
3068     (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3069           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3070           /* For @0 + @0*@2 this transformation would introduce UB
3071              (where there was none before) for @0 in [-1,0] and @2 max.
3072              For @0 - @0*@2 this transformation would introduce UB
3073              for @0 0 and @2 in [min,min+1] or @0 -1 and @2 min+1.  */
3074           || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3075               && ((tree_expr_nonzero_p (@0)
3076                    && expr_not_equal_to (@0,
3077                                 wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type))))
3078                   || (plusminus == PLUS_EXPR
3079                       ? expr_not_equal_to (@2,
3080                             wi::max_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
3081                       /* Let's ignore the @0 -1 and @2 min case.  */
3082                       : (expr_not_equal_to (@2,
3083                             wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
3084                          && expr_not_equal_to (@2,
3085                                 wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED)
3086                                 + 1))))))
3087          && single_use (@3))
3088      (mult (plusminus { build_one_cst (type); } @2) @0)))
3089    (simplify
3090     (plusminus (mult:c@3 @0 @2) @0)
3091     (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3092           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3093           /* For @0*@2 + @0 this transformation would introduce UB
3094              (where there was none before) for @0 in [-1,0] and @2 max.
3095              For @0*@2 - @0 this transformation would introduce UB
3096              for @0 0 and @2 min.  */
3097           || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3098               && ((tree_expr_nonzero_p (@0)
3099                    && (plusminus == MINUS_EXPR
3100                        || expr_not_equal_to (@0,
3101                                 wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
3102                   || expr_not_equal_to (@2,
3103                         (plusminus == PLUS_EXPR
3104                          ? wi::max_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED)
3105                          : wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))))))
3106          && single_use (@3))
3107      (mult (plusminus @2 { build_one_cst (type); }) @0))))))
3109 #if GIMPLE
3110 /* Canonicalize X + (X << C) into X * (1 + (1 << C)) and
3111    (X << C1) + (X << C2) into X * ((1 << C1) + (1 << C2)).  */
3112 (simplify
3113  (plus:c @0 (lshift:s @0 INTEGER_CST@1))
3114   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3115        && tree_fits_uhwi_p (@1)
3116        && tree_to_uhwi (@1) < element_precision (type)
3117        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3118            || optab_handler (smul_optab,
3119                              TYPE_MODE (type)) != CODE_FOR_nothing))
3120    (with { tree t = type;
3121            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t)) t = unsigned_type_for (t);
3122            wide_int w = wi::set_bit_in_zero (tree_to_uhwi (@1),
3123                                              element_precision (type));
3124            w += 1;
3125            tree cst = wide_int_to_tree (VECTOR_TYPE_P (t) ? TREE_TYPE (t)
3126                                         : t, w);
3127            cst = build_uniform_cst (t, cst); }
3128     (convert (mult (convert:t @0) { cst; })))))
3129 (simplify
3130  (plus (lshift:s @0 INTEGER_CST@1) (lshift:s @0 INTEGER_CST@2))
3131   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3132        && tree_fits_uhwi_p (@1)
3133        && tree_to_uhwi (@1) < element_precision (type)
3134        && tree_fits_uhwi_p (@2)
3135        && tree_to_uhwi (@2) < element_precision (type)
3136        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3137            || optab_handler (smul_optab,
3138                              TYPE_MODE (type)) != CODE_FOR_nothing))
3139    (with { tree t = type;
3140            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t)) t = unsigned_type_for (t);
3141            unsigned int prec = element_precision (type);
3142            wide_int w = wi::set_bit_in_zero (tree_to_uhwi (@1), prec);
3143            w += wi::set_bit_in_zero (tree_to_uhwi (@2), prec);
3144            tree cst = wide_int_to_tree (VECTOR_TYPE_P (t) ? TREE_TYPE (t)
3145                                         : t, w);
3146            cst = build_uniform_cst (t, cst); }
3147     (convert (mult (convert:t @0) { cst; })))))
3148 #endif
3150 /* Canonicalize (X*C1)|(X*C2) and (X*C1)^(X*C2) to (C1+C2)*X when
3151    tree_nonzero_bits allows IOR and XOR to be treated like PLUS.
3152    Likewise, handle (X<<C3) and X as legitimate variants of X*C.  */
3153 (for op (bit_ior bit_xor)
3154  (simplify
3155   (op (mult:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3156       (mult:s@3 @1 INTEGER_CST@4))
3157   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3158        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@3)) == 0)
3159    (mult @1
3160          { wide_int_to_tree (type, wi::to_wide (@2) + wi::to_wide (@4)); })))
3161  (simplify
3162   (op:c (mult:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3163         (lshift:s@3 @1 INTEGER_CST@4))
3164   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3165        && tree_int_cst_sgn (@4) > 0
3166        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@3)) == 0)
3167    (with { wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (type));
3168            wide_int c = wi::add (wi::to_wide (@2),
3169                                  wi::lshift (wone, wi::to_wide (@4))); }
3170     (mult @1 { wide_int_to_tree (type, c); }))))
3171  (simplify
3172   (op:c (mult:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3173         @1)
3174   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3175        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@1)) == 0)
3176    (mult @1
3177          { wide_int_to_tree (type,
3178                              wi::add (wi::to_wide (@2), 1)); })))
3179  (simplify
3180   (op (lshift:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3181       (lshift:s@3 @1 INTEGER_CST@4))
3182   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3183        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
3184        && tree_int_cst_sgn (@4) > 0
3185        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@3)) == 0)
3186    (with { tree t = type;
3187            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t))
3188              t = unsigned_type_for (t);
3189            wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (t));
3190            wide_int c = wi::add (wi::lshift (wone, wi::to_wide (@2)),
3191                                  wi::lshift (wone, wi::to_wide (@4))); }
3192     (convert (mult:t (convert:t @1) { wide_int_to_tree (t,c); })))))
3193  (simplify
3194   (op:c (lshift:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3195         @1)
3196   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3197        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
3198        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@1)) == 0)
3199    (with { tree t = type;
3200            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t))
3201              t = unsigned_type_for (t);
3202            wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (t));
3203            wide_int c = wi::add (wi::lshift (wone, wi::to_wide (@2)), wone); }
3204     (convert (mult:t (convert:t @1) { wide_int_to_tree (t, c); }))))))
3206 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
3208 (for minmax (min max)
3209  (simplify
3210   (minmax @0 @0)
3211   @0))
3212 /* For fmin() and fmax(), skip folding when both are sNaN.  */
3213 (for minmax (FMIN_ALL FMAX_ALL)
3214  (simplify
3215   (minmax @0 @0)
3216   (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
3217     @0)))
3218 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
3219 (simplify
3220  (min:c (max:c @0 @1) @1)
3221  @1)
3222 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
3223 (simplify
3224  (max:c (min:c @0 @1) @1)
3225  @1)
3226 /* max(a,-a) -> abs(a).  */
3227 (simplify
3228  (max:c @0 (negate @0))
3229  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
3230       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3231           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
3232   (abs @0)))
3233 /* min(a,-a) -> -abs(a).  */
3234 (simplify
3235  (min:c @0 (negate @0))
3236  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
3237       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3238           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
3239   (negate (abs @0))))
3240 (simplify
3241  (min @0 @1)
3242  (switch
3243   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3244        && TYPE_MIN_VALUE (type)
3245        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
3246    @1)
3247   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3248        && TYPE_MAX_VALUE (type)
3249        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
3250    @0)))
3251 (simplify
3252  (max @0 @1)
3253  (switch
3254   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3255        && TYPE_MAX_VALUE (type)
3256        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
3257    @1)
3258   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3259        && TYPE_MIN_VALUE (type)
3260        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
3261    @0)))
3263 /* max (a, a + CST) -> a + CST where CST is positive.  */
3264 /* max (a, a + CST) -> a where CST is negative.  */
3265 (simplify
3266  (max:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
3267   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
3268    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
3269     @2
3270     @0)))
3272 /* min (a, a + CST) -> a where CST is positive.  */
3273 /* min (a, a + CST) -> a + CST where CST is negative. */
3274 (simplify
3275  (min:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
3276   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
3277    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
3278     @0
3279     @2)))
3281 /* Simplify min (&var[off0], &var[off1]) etc. depending on whether
3282    the addresses are known to be less, equal or greater.  */
3283 (for minmax (min max)
3284      cmp (lt gt)
3285  (simplify
3286   (minmax (convert1?@2 addr@0) (convert2?@3 addr@1))
3287   (with
3288    {
3289      poly_int64 off0, off1;
3290      tree base0, base1;
3291      int equal = address_compare (cmp, TREE_TYPE (@2), @0, @1, base0, base1,
3292                                   off0, off1, GENERIC);
3293    }
3294    (if (equal == 1)
3295     (if (minmax == MIN_EXPR)
3296      (if (known_le (off0, off1))
3297       @2
3298       (if (known_gt (off0, off1))
3299        @3))
3300      (if (known_ge (off0, off1))
3301       @2
3302       (if (known_lt (off0, off1))
3303        @3)))))))
3305 /* (convert (minmax ((convert (x) c)))) -> minmax (x c) if x is promoted
3306    and the outer convert demotes the expression back to x's type.  */
3307 (for minmax (min max)
3308  (simplify
3309   (convert (minmax@0 (convert @1) INTEGER_CST@2))
3310   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3311        && types_match (@1, type) && int_fits_type_p (@2, type)
3312        && TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIGN (type)
3313        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
3314    (minmax @1 (convert @2)))))
3316 (for minmax (FMIN_ALL FMAX_ALL)
3317  /* If either argument is NaN and other one is not sNaN, return the other
3318     one.  Avoid the transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
3319  (simplify
3320   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
3321    (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
3322        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling)
3323        && !tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
3324    @0)))
3325 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
3326    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
3327    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
3328    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
3329    worry about it either.  */
3330 (if (flag_finite_math_only)
3331  (simplify
3332   (FMIN_ALL @0 @1)
3333   (min @0 @1))
3334  (simplify
3335   (FMAX_ALL @0 @1)
3336   (max @0 @1)))
3337 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
3338 (for minmax (min max FMIN_ALL FMAX_ALL)
3339      maxmin (max min FMAX_ALL FMIN_ALL)
3340  (simplify
3341   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
3342   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3343        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3344            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
3345    (negate (maxmin @0 @1)))))
3346 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
3347    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
3348 (for minmax (min max)
3349  maxmin (max min)
3350  (simplify
3351   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
3352   (bit_not (maxmin @0 @1))))
3354 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
3355 (for minmax (min min max max)
3356      cmp    (eq  ne  eq  ne )
3357      out    (le  gt  ge  lt )
3358  (simplify
3359   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
3360   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3361    (out @0 @1))))
3362 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
3363    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
3364 (for cmp (eq ne)
3365  (simplify
3366   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3367   (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
3368                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
3369    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3370    (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
3371                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
3372     (cmp @0 @2)))))
3373 (for cmp (eq ne)
3374  (simplify
3375   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3376   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
3377                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
3378    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3379    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
3380                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
3381     (cmp @0 @2)))))
3382 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
3383 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
3384      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
3385      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
3386  (simplify
3387   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3388   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
3390 /* X <= MAX(X, Y) -> true
3391    X > MAX(X, Y) -> false 
3392    X >= MIN(X, Y) -> true
3393    X < MIN(X, Y) -> false */
3394 (for minmax (min     min     max     max     )
3395      cmp    (ge      lt      le      gt      )
3396  (simplify
3397   (cmp @0 (minmax:c @0 @1))
3398   { constant_boolean_node (cmp == GE_EXPR || cmp == LE_EXPR, type); } ))
3400 /* Undo fancy ways of writing max/min or other ?: expressions, like
3401    a - ((a - b) & -(a < b))  and  a - (a - b) * (a < b) into (a < b) ? b : a.
3402    People normally use ?: and that is what we actually try to optimize.  */
3403 /* Transform A + (B-A)*cmp into cmp ? B : A.  */
3404 (simplify
3405  (plus:c @0 (mult:c (minus @1 @0) zero_one_valued_p@2))
3406  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3407       && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@1)))
3408   (cond (convert:boolean_type_node @2) @1 @0)))
3409 /* Transform A - (A-B)*cmp into cmp ? B : A.  */
3410 (simplify
3411  (minus @0 (mult:c (minus @0 @1) zero_one_valued_p@2))
3412  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3413       && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@1)))
3414   (cond (convert:boolean_type_node @2) @1 @0)))
3415 /* Transform A ^ (A^B)*cmp into cmp ? B : A.  */
3416 (simplify
3417  (bit_xor:c @0 (mult:c (bit_xor:c @0 @1) zero_one_valued_p@2))
3418  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3419       && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@1)))
3420   (cond (convert:boolean_type_node @2) @1 @0)))
3422 /* Simplifications of shift and rotates.  */
3424 (for rotate (lrotate rrotate)
3425  (simplify
3426   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
3427   @0))
3429 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
3430 (simplify
3431  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
3432  (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
3433   @0))
3435 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
3436 (simplify
3437  (lshift (nop_convert? (rshift @0 INTEGER_CST@1)) @1)
3438  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type)))
3439   /* It doesn't matter if the right shift is arithmetic or logical.  */
3440   (bit_and (view_convert @0) (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
3442 (simplify
3443  (lshift (convert (convert@2 (rshift @0 INTEGER_CST@1))) @1)
3444  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type))
3445       /* Allow intermediate conversion to integral type with whatever sign, as
3446          long as the low TYPE_PRECISION (type)
3447          - TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) bits are preserved.  */
3448       && INTEGRAL_TYPE_P (type)
3449       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3450       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3451       && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3452       && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) >= TYPE_PRECISION (type)
3453           || wi::geu_p (wi::to_wide (@1),
3454                         TYPE_PRECISION (type)
3455                         - TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)))))
3456   (bit_and (convert @0) (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
3458 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
3459    types.  */
3460 (simplify
3461  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
3462  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
3463       && (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type))))
3464   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
3466 /* Optimize x >> x into 0 */
3467 (simplify
3468  (rshift @0 @0)
3469   { build_zero_cst (type); })
3471 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
3472  (simplify
3473   (shiftrotate @0 integer_zerop)
3474   (non_lvalue @0))
3475  (simplify
3476   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
3477   @0)
3478  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
3479     if vector2 is uniform.  */
3480  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
3481   (simplify
3482    (shiftrotate @0 vec@1)
3483    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
3484     (if (tem)
3485      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
3487 /* Simplify X << Y where Y's low width bits are 0 to X, as only valid
3488    Y is 0.  Similarly for X >> Y.  */
3489 #if GIMPLE
3490 (for shift (lshift rshift)
3491  (simplify
3492   (shift @0 SSA_NAME@1)
3493    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3494     (with {
3495       int width = ceil_log2 (element_precision (TREE_TYPE (@0)));
3496       int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
3497      }
3498      (if ((get_nonzero_bits (@1) & wi::mask (width, false, prec)) == 0)
3499       @0)))))
3500 #endif
3502 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
3503    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
3504 (simplify
3505  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
3506  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
3507                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
3508                                            element_precision (type)), @1); }))
3510 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
3511 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
3512  (simplify
3513   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3514   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
3515    (if (wi::ge_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
3516         && wi::lt_p (wi::to_wide (@1), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
3517         && wi::ge_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
3518         && wi::lt_p (wi::to_wide (@2), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
3519     (with { unsigned int low = (tree_to_uhwi (@1)
3520                                 + tree_to_uhwi (@2)); }
3521      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
3522         being well defined.  */
3523      (if (low >= prec)
3524       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
3525        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
3526        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
3527         { build_zero_cst (type); }
3528         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
3529       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
3532 /* Simplify (CST << x) & 1 to 0 if CST is even or to x == 0 if it is odd.  */
3533 (simplify
3534  (bit_and (lshift INTEGER_CST@1 @0) integer_onep)
3535   (if ((wi::to_wide (@1) & 1) != 0)
3536    (convert (eq:boolean_type_node @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
3537    { build_zero_cst (type); }))
3539 /* Simplify ((C << x) & D) != 0 where C and D are power of two constants,
3540    either to false if D is smaller (unsigned comparison) than C, or to
3541    x == log2 (D) - log2 (C).  Similarly for right shifts.  */
3542 (for cmp (ne eq)
3543      icmp (eq ne)
3544  (simplify
3545   (cmp (bit_and (lshift integer_pow2p@1 @0) integer_pow2p@2) integer_zerop)
3546    (with { int c1 = wi::clz (wi::to_wide (@1));
3547            int c2 = wi::clz (wi::to_wide (@2)); }
3548     (if (c1 < c2)
3549      { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR ? false : true, type); }
3550      (icmp @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@0), c1 - c2); }))))
3551  (simplify
3552   (cmp (bit_and (rshift integer_pow2p@1 @0) integer_pow2p@2) integer_zerop)
3553    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
3554     (with { int c1 = wi::clz (wi::to_wide (@1));
3555             int c2 = wi::clz (wi::to_wide (@2)); }
3556      (if (c1 > c2)
3557       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR ? false : true, type); }
3558       (icmp @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@0), c2 - c1); }))))))
3560 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
3561    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
3562    if CST2 != 0.  */
3563 (for cmp (ne eq)
3564  (simplify
3565   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
3566   (with { int cand = wi::ctz (wi::to_wide (@2)) - wi::ctz (wi::to_wide (@0)); }
3567    (if (cand < 0
3568         || (!integer_zerop (@2)
3569             && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) != wi::to_wide (@2)))
3570     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3571     (if (!integer_zerop (@2)
3572          && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) == wi::to_wide (@2))
3573      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
3575 /* Fold ((X << C1) & C2) cmp C3 into (X & (C2 >> C1)) cmp (C3 >> C1)
3576         ((X >> C1) & C2) cmp C3 into (X & (C2 << C1)) cmp (C3 << C1).  */
3577 (for cmp (ne eq)
3578  (simplify
3579   (cmp (bit_and:s (lshift:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
3580   (if (tree_fits_shwi_p (@1)
3581        && tree_to_shwi (@1) > 0
3582        && tree_to_shwi (@1) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3583        && tree_to_shwi (@1) <= wi::ctz (wi::to_wide (@3)))
3584    (with { wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
3585            wide_int c2 = wi::lrshift (wi::to_wide (@2), c1);
3586            wide_int c3 = wi::lrshift (wi::to_wide (@3), c1); }
3587     (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), c2); })
3588          { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), c3); }))))
3589  (simplify
3590   (cmp (bit_and:s (rshift:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
3591   (if (tree_fits_shwi_p (@1)
3592        && tree_to_shwi (@1) > 0
3593        && tree_to_shwi (@1) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3594        && tree_to_shwi (@1) <= wi::clz (wi::to_wide (@2))
3595        && tree_to_shwi (@1) <= wi::clz (wi::to_wide (@3)))
3596    (cmp (bit_and @0 (lshift @2 @1)) (lshift @3 @1)))))
3598 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
3599         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
3600    if the new mask might be further optimized.  */
3601 (for shift (lshift rshift)
3602  (simplify
3603   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
3604            INTEGER_CST@2)
3605    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
3606         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
3607         && tree_fits_uhwi_p (@1)
3608         && tree_to_uhwi (@1) > 0
3609         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
3610     (with
3611      {
3612        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
3613        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
3614        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
3615        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
3616        unsigned int prec;
3618        if (shift == LSHIFT_EXPR)
3619          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
3620        else if (shift == RSHIFT_EXPR
3621                 && type_has_mode_precision_p (shift_type))
3622          {
3623            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
3624            tree arg00 = @0;
3625            /* See if more bits can be proven as zero because of
3626               zero extension.  */
3627            if (@3 != @0
3628                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
3629              {
3630                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
3631                if (type_has_mode_precision_p (inner_type)
3632                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
3633                  {
3634                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
3635                    /* See if we can shorten the right shift.  */
3636                    if (shiftc < prec)
3637                      shift_type = inner_type;
3638                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
3639                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
3640                       is all ones.  */
3641                  }
3642              }
3643            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
3644            if (shiftc < prec)
3645              {
3646                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
3647                zerobits <<= prec - shiftc;
3648              }
3649            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
3650               can contain actually sign bits, so no transformation is
3651               possible, unless MASK masks them all away.  In that
3652               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
3653            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
3654                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
3655              {
3656                if ((mask & zerobits) == 0)
3657                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
3658                else
3659                  zerobits = 0;
3660              }
3661          }
3662      }
3663      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
3664      (if ((mask & zerobits) == mask)
3665       { build_int_cst (type, 0); }
3666       (with { newmask = mask | zerobits; }
3667        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
3668         (with
3669          {
3670            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
3671               mode's mask.  */
3672            for (prec = BITS_PER_UNIT;
3673                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
3674              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
3675                break;
3676          }
3677          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
3678               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
3679           (with
3680            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
3681            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
3682             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
3683              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
3684              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
3686 /* ((1 << n) & M) != 0  -> n == log2 (M) */
3687 (for cmp (ne eq)
3688        icmp (eq ne)
3689  (simplify
3690   (cmp
3691    (bit_and
3692     (nop_convert? (lshift integer_onep @0)) integer_pow2p@1) integer_zerop)
3693   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3694    (icmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
3695                                 wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1))); }))))
3697 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
3698    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
3699 (for shift (lshift rshift)
3700  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
3701   (simplify
3702    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
3703    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
3704     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
3705      (if (mask)
3706       (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; })))))))
3708 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
3709 (simplify
3710  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
3711   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3712        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
3713            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3714            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
3715    (with
3716     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
3717      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
3719 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
3720    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
3721 (for rotate (lrotate rrotate)
3722  (simplify
3723   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
3724    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
3725          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3726          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
3727         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
3728             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
3729     (with
3730      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
3731       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
3733 (for cmp (eq ne)
3734  (for rotate (lrotate rrotate)
3735       invrot (rrotate lrotate)
3736   /* (X >>r Y) cmp (Z >>r Y) may simplify to X cmp Y. */
3737   (simplify
3738    (cmp (rotate @1 @0) (rotate @2 @0))
3739    (cmp @1 @2))
3740   /* (X >>r C1) cmp C2 may simplify to X cmp C3. */
3741   (simplify
3742    (cmp (rotate @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3743    (cmp @0 { const_binop (invrot, TREE_TYPE (@0), @2, @1); }))
3744   /* (X >>r Y) cmp C where C is 0 or ~0, may simplify to X cmp C.  */
3745   (simplify
3746    (cmp (rotate @0 @1) INTEGER_CST@2)
3747     (if (integer_zerop (@2) || integer_all_onesp (@2))
3748      (cmp @0 @2)))))
3750 /* Narrow a lshift by constant.  */
3751 (simplify
3752  (convert (lshift:s@0 @1 INTEGER_CST@2))
3753  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3754       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3755       && !integer_zerop (@2)
3756       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
3757   (if (TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3758        || wi::ltu_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (type)))
3759    (lshift (convert @1) @2)
3760    (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))
3761     { build_zero_cst (type); }))))
3763 /* Simplifications of conversions.  */
3765 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
3766 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
3767  (simplify
3768   (cvt @0)
3769   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
3770        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
3771    @0)))
3773 /* Contract view-conversions.  */
3774 (simplify
3775   (view_convert (view_convert @0))
3776   (view_convert @0))
3778 /* For integral conversions with the same precision or pointer
3779    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
3780 (simplify
3781   (view_convert @0)
3782   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
3783        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3784        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
3785    (convert @0)))
3787 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size, or
3788    zero-extend while keeping the same size (for bool-to-char).  */
3789 (simplify
3790   (view_convert (convert@0 @1))
3791   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3792        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3793        && TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))
3794        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3795            || (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3796                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))))
3797    (view_convert @1)))
3799 /* Simplify a view-converted empty or single-element constructor.  */
3800 (simplify
3801   (view_convert CONSTRUCTOR@0)
3802   (with
3803    { tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
3804                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0); }
3805    (switch
3806     (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
3807      { build_zero_cst (type); })
3808     (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 1
3809          && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (ctor))
3810          && operand_equal_p (TYPE_SIZE (type),
3811                              TYPE_SIZE (TREE_TYPE
3812                                (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value))))
3813      (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value; })))))
3815 /* Re-association barriers around constants and other re-association
3816    barriers can be removed.  */
3817 (simplify
3818  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
3819  @0)
3820 (simplify
3821  (paren (paren@1 @0))
3822  @1)
3824 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
3825 (for ocvt (convert float fix_trunc)
3826  (for icvt (convert float)
3827   (simplify
3828    (ocvt (icvt@1 @0))
3829    (with
3830     {
3831       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
3832       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
3833       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
3834       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
3835       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
3836       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
3837       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
3838       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
3839       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
3840       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
3841       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
3842       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
3843       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
3844       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
3845       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
3846       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
3847       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
3848       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
3849       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
3850       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
3851     }
3852    (switch
3853     /* In addition to the cases of two conversions in a row
3854        handled below, if we are converting something to its own
3855        type via an object of identical or wider precision, neither
3856        conversion is needed.  */
3857     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
3858           || (GENERIC
3859               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
3860          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
3861              || (inter_float && final_float))
3862          && inter_prec >= final_prec)
3863      (ocvt @0))
3865     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
3866        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
3867        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
3868        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
3869        then we sometimes need the middle conversion.  */
3870     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
3871          && (final_int || final_float)
3872          && inter_prec >= inside_prec
3873          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
3874      (ocvt @0))
3876     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
3877        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
3878        final conversion does not change precision we can drop the
3879        intermediate conversion.  */
3880     (if (inside_int && inter_int && final_int
3881          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
3882               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
3883              || final_prec == inter_prec))
3884      (ocvt @0))
3886     /* Two conversions in a row are not needed unless:
3887         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
3888         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
3889         - the intermediate type is narrower than both initial and
3890           final, or
3891         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
3892           and the outermost type is wider than the intermediate, or
3893         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
3894           intermediate and final types differ, or
3895         - the final type is a pointer type and the precisions of the
3896           initial and intermediate types differ.  */
3897     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
3898          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
3899          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
3900          && ! (inside_int && inter_int
3901                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
3902                && inter_prec < final_prec)
3903          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
3904              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
3905          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
3906          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
3907      (ocvt @0))
3909     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
3910        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
3911     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
3912          && final_int && inter_int && inside_int
3913          && final_prec == inside_prec
3914          && final_prec > inter_prec
3915          && inter_unsignedp)
3916      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
3917                               (inside_type,
3918                                wi::mask (inter_prec, false,
3919                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
3921     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
3922        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
3923        floating-point conversion.  */
3924     (if (GIMPLE /* PR66211 */
3925          && inside_int && inter_float && final_int &&
3926          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
3927          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
3928      (convert @0)))))))
3930 /* (float_type)(integer_type) x -> trunc (x) if the type of x matches
3931    float_type.  Only do the transformation if we do not need to preserve
3932    trapping behaviour, so require !flag_trapping_math. */
3933 #if GIMPLE
3934 (simplify
3935    (float (fix_trunc @0))
3936    (if (!flag_trapping_math
3937         && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
3938         && direct_internal_fn_supported_p (IFN_TRUNC, type,
3939                                           OPTIMIZE_FOR_BOTH))
3940       (IFN_TRUNC @0)))
3941 #endif
3943 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
3944    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
3945    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
3946 (simplify
3947   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
3948   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3949        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3950        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3951        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
3952                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
3953    (convert @0)))
3956 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
3957 (simplify
3958   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
3959   (convert @0))
3961 /* Simplify (A / B) * B + (A % B) -> A.  */
3962 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div)
3963      mod (trunc_mod ceil_mod floor_mod round_mod)
3964   (simplify
3965    (plus:c (mult:c (div @0 @1) @1) (mod @0 @1))
3966    @0))
3968 /* ((X /[ex] A) +- B) * A  -->  X +- A * B.  */
3969 (for op (plus minus)
3970  (simplify
3971   (mult (convert1? (op (convert2? (exact_div @0 INTEGER_CST@@1)) INTEGER_CST@2)) @1)
3972   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
3973        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2)))
3974    (with
3975      {
3976        wi::overflow_type overflow;
3977        wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
3978                                TYPE_SIGN (type), &overflow);
3979      }
3980      (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2))
3981          && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2)) && !overflow)
3982       (op @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
3983       (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3984        (convert (op (convert:utype @0)
3985                     (mult (convert:utype @1) (convert:utype @2))))))))))
3987 /* Canonicalization of binary operations.  */
3989 /* Convert X + -C into X - C.  */
3990 (simplify
3991  (plus @0 REAL_CST@1)
3992  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
3993   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
3994    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
3995     (minus @0 { tem; })))))
3997 /* Convert x+x into x*2.  */
3998 (simplify
3999  (plus @0 @0)
4000  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
4001   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
4002   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
4003    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
4005 /* 0 - X  ->  -X.  */
4006 (simplify
4007  (minus integer_zerop @1)
4008  (negate @1))
4009 (simplify
4010  (pointer_diff integer_zerop @1)
4011  (negate (convert @1)))
4013 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
4014    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
4015    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
4016 (simplify
4017  (minus real_zerop@0 @1)
4018  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, @0, 0))
4019   (negate @1)))
4021 /* Transform x * -1 into -x.  */
4022 (simplify
4023  (mult @0 integer_minus_onep)
4024  (negate @0))
4026 /* Reassociate (X * CST) * Y to (X * Y) * CST.  This does not introduce
4027    signed overflow for CST != 0 && CST != -1.  */
4028 (simplify
4029  (mult:c (mult:s@3 @0 INTEGER_CST@1) @2)
4030  (if (TREE_CODE (@2) != INTEGER_CST
4031       && single_use (@3)
4032       && !integer_zerop (@1) && !integer_minus_onep (@1))
4033   (mult (mult @0 @2) @1)))
4035 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
4036    number.  */
4037 (match compositional_complex
4038  (convert? (complex @0 @1)))
4040 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
4041 (simplify
4042  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
4043  @0)
4044 (simplify
4045  (realpart (complex @0 @1))
4046  @0)
4047 (simplify
4048  (imagpart (complex @0 @1))
4049  @1)
4051 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
4052 (simplify
4053  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
4054  (convert (realpart @0)))
4055 (simplify
4056  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
4057  (convert (negate (imagpart @0))))
4058 (for part (realpart imagpart)
4059  (for op (plus minus)
4060   (simplify
4061    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
4062    (convert (op (part @0) (part @1))))))
4063 (simplify
4064  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
4065  (convert (COS @0)))
4066 (simplify
4067  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
4068  (convert (SIN @0)))
4070 /* conj(conj(x)) -> x  */
4071 (simplify
4072  (conj (convert? (conj @0)))
4073  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
4074   (convert @0)))
4076 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
4077 (simplify
4078  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
4079  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
4080   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
4082 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
4083 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32
4084             BUILT_IN_BSWAP64 BUILT_IN_BSWAP128)
4085  (simplify
4086   (bswap (bswap @0))
4087   @0)
4088  (simplify
4089   (bswap (bit_not (bswap @0)))
4090   (bit_not @0))
4091  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
4092   (simplify
4093    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
4094    (bitop @0 (bswap @1))))
4095  (for cmp (eq ne)
4096   (simplify
4097    (cmp (bswap@2 @0) (bswap @1))
4098    (with { tree ctype = TREE_TYPE (@2); }
4099     (cmp (convert:ctype @0) (convert:ctype @1))))
4100   (simplify
4101    (cmp (bswap @0) INTEGER_CST@1)
4102    (with { tree ctype = TREE_TYPE (@1); }
4103     (cmp (convert:ctype @0) (bswap! @1)))))
4104  /* (bswap(x) >> C1) & C2 can sometimes be simplified to (x >> C3) & C2.  */
4105  (simplify
4106   (bit_and (convert1? (rshift@0 (convert2? (bswap@4 @1)) INTEGER_CST@2))
4107            INTEGER_CST@3)
4108    (if (BITS_PER_UNIT == 8
4109         && tree_fits_uhwi_p (@2)
4110         && tree_fits_uhwi_p (@3))
4111     (with
4112      {
4113       unsigned HOST_WIDE_INT prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@4));
4114       unsigned HOST_WIDE_INT bits = tree_to_uhwi (@2);
4115       unsigned HOST_WIDE_INT mask = tree_to_uhwi (@3);
4116       unsigned HOST_WIDE_INT lo = bits & 7;
4117       unsigned HOST_WIDE_INT hi = bits - lo;
4118      }
4119      (if (bits < prec
4120           && mask < (256u>>lo)
4121           && bits < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE(@0)))
4122       (with { unsigned HOST_WIDE_INT ns = (prec - (hi + 8)) + lo; }
4123        (if (ns == 0)
4124         (bit_and (convert @1) @3)
4125         (with
4126          {
4127           tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@1));
4128           tree nst = build_int_cst (integer_type_node, ns);
4129          }
4130          (bit_and (convert (rshift:utype (convert:utype @1) {nst;})) @3))))))))
4131  /* bswap(x) >> C1 can sometimes be simplified to (T)x >> C2.  */
4132  (simplify
4133   (rshift (convert? (bswap@2 @0)) INTEGER_CST@1)
4134    (if (BITS_PER_UNIT == 8
4135         && CHAR_TYPE_SIZE == 8
4136         && tree_fits_uhwi_p (@1))
4137     (with
4138      {
4139       unsigned HOST_WIDE_INT prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2));
4140       unsigned HOST_WIDE_INT bits = tree_to_uhwi (@1);
4141       /* If the bswap was extended before the original shift, this
4142          byte (shift) has the sign of the extension, not the sign of
4143          the original shift.  */
4144       tree st = TYPE_PRECISION (type) > prec ? TREE_TYPE (@2) : type;
4145      }
4146      /* Special case: logical right shift of sign-extended bswap.
4147         (unsigned)(short)bswap16(x)>>12 is (unsigned)((short)x<<8)>>12. */
4148      (if (TYPE_PRECISION (type) > prec
4149           && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2))
4150           && TYPE_UNSIGNED (type)
4151           && bits < prec && bits + 8 >= prec)
4152       (with { tree nst = build_int_cst (integer_type_node, prec - 8); }
4153        (rshift (convert (lshift:st (convert:st @0) {nst;})) @1))
4154       (if (bits + 8 == prec)
4155        (if (TYPE_UNSIGNED (st))
4156         (convert (convert:unsigned_char_type_node @0))
4157         (convert (convert:signed_char_type_node @0)))
4158        (if (bits < prec && bits + 8 > prec)
4159         (with 
4160          {
4161           tree nst = build_int_cst (integer_type_node, bits & 7);
4162           tree bt = TYPE_UNSIGNED (st) ? unsigned_char_type_node
4163                                        : signed_char_type_node;
4164          }
4165          (convert (rshift:bt (convert:bt @0) {nst;})))))))))
4166  /* bswap(x) & C1 can sometimes be simplified to (x >> C2) & C1.  */
4167  (simplify
4168   (bit_and (convert? (bswap@2 @0)) INTEGER_CST@1)
4169    (if (BITS_PER_UNIT == 8
4170         && tree_fits_uhwi_p (@1)
4171         && tree_to_uhwi (@1) < 256)
4172     (with
4173      {
4174       unsigned HOST_WIDE_INT prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2));
4175       tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
4176       tree nst = build_int_cst (integer_type_node, prec - 8);
4177      }
4178      (bit_and (convert (rshift:utype (convert:utype @0) {nst;})) @1)))))
4181 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
4183 /* Simplify constant conditions.
4184    Only optimize constant conditions when the selected branch
4185    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
4186    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
4187    Note that we cannot throw away the fold-const.cc variant nor
4188    this one as we depend on doing this transform before possibly
4189    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.cc one can optimize
4190    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
4191    genmatch cannot handle.  */
4192 (simplify
4193  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
4194  (if (integer_zerop (@0))
4195   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
4196    @2)
4197   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
4198    @1)))
4199 (simplify
4200  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
4201  (if (integer_all_onesp (@0))
4202   @1
4203   (if (integer_zerop (@0))
4204    @2)))
4206 /* Sink unary operations to branches, but only if we do fold both.  */
4207 (for op (negate bit_not abs absu)
4208  (simplify
4209   (op (vec_cond:s @0 @1 @2))
4210   (vec_cond @0 (op! @1) (op! @2))))
4212 /* Sink binary operation to branches, but only if we can fold it.  */
4213 (for op (tcc_comparison plus minus mult bit_and bit_ior bit_xor
4214          lshift rshift rdiv trunc_div ceil_div floor_div round_div
4215          trunc_mod ceil_mod floor_mod round_mod min max)
4216 /* (c ? a : b) op (c ? d : e)  -->  c ? (a op d) : (b op e) */
4217  (simplify
4218   (op (vec_cond:s @0 @1 @2) (vec_cond:s @0 @3 @4))
4219   (vec_cond @0 (op! @1 @3) (op! @2 @4)))
4221 /* (c ? a : b) op d  -->  c ? (a op d) : (b op d) */
4222  (simplify
4223   (op (vec_cond:s @0 @1 @2) @3)
4224   (vec_cond @0 (op! @1 @3) (op! @2 @3)))
4225  (simplify
4226   (op @3 (vec_cond:s @0 @1 @2))
4227   (vec_cond @0 (op! @3 @1) (op! @3 @2))))
4229 #if GIMPLE
4230 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @1 @4)
4231  (bit_and (convert?@4 (ATOMIC_FETCH_OR_XOR_N @2 INTEGER_CST@0 @3))
4232            INTEGER_CST@1)
4233  (with {
4234          int ibit = tree_log2 (@0);
4235          int ibit2 = tree_log2 (@1);
4236        }
4237   (if (ibit == ibit2
4238       && ibit >= 0
4239       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))))
4241 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @1 @3)
4242  (bit_and (convert?@3 (SYNC_FETCH_OR_XOR_N @2 INTEGER_CST@0))
4243           INTEGER_CST@1)
4244  (with {
4245          int ibit = tree_log2 (@0);
4246          int ibit2 = tree_log2 (@1);
4247        }
4248   (if (ibit == ibit2
4249       && ibit >= 0
4250       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))))
4252 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @0 @4)
4253  (bit_and:c
4254   (convert1?@4
4255    (ATOMIC_FETCH_OR_XOR_N @2 (nop_convert? (lshift@0 integer_onep@5 @6)) @3))
4256   (convert2? @0))
4257  (if (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))))
4259 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @0 @4)
4260  (bit_and:c
4261   (convert1?@4
4262    (SYNC_FETCH_OR_XOR_N @2 (nop_convert? (lshift@0 integer_onep@3 @5))))
4263   (convert2? @0))
4264  (if (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))))
4266 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @1 @3)
4267  (bit_and@4 (convert?@3 (ATOMIC_FETCH_AND_N @2 INTEGER_CST@0 @5))
4268             INTEGER_CST@1)
4269  (with {
4270          int ibit = wi::exact_log2 (wi::zext (wi::bit_not (wi::to_wide (@0)),
4271                                               TYPE_PRECISION(type)));
4272          int ibit2 = tree_log2 (@1);
4273        }
4274   (if (ibit == ibit2
4275       && ibit >= 0
4276       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))))
4278 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @1 @3)
4279  (bit_and@4
4280   (convert?@3 (SYNC_FETCH_AND_AND_N @2 INTEGER_CST@0))
4281   INTEGER_CST@1)
4282  (with {
4283          int ibit = wi::exact_log2 (wi::zext (wi::bit_not (wi::to_wide (@0)),
4284                                               TYPE_PRECISION(type)));
4285          int ibit2 = tree_log2 (@1);
4286        }
4287   (if (ibit == ibit2
4288       && ibit >= 0
4289       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))))
4291 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @4 @0 @3)
4292  (bit_and:c
4293   (convert1?@3
4294    (ATOMIC_FETCH_AND_N @2 (nop_convert?@4 (bit_not (lshift@0 integer_onep@6 @7))) @5))
4295   (convert2? @0))
4296  (if (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@4)))))
4298 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @4 @0 @3)
4299  (bit_and:c
4300   (convert1?@3
4301    (SYNC_FETCH_AND_AND_N @2 (nop_convert?@4 (bit_not (lshift@0 integer_onep@6 @7)))))
4302   (convert2? @0))
4303   (if (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@4)))))
4305 #endif
4307 /* (v ? w : 0) ? a : b is just (v & w) ? a : b
4308    Currently disabled after pass lvec because ARM understands
4309    VEC_COND_EXPR<v==w,-1,0> but not a plain v==w fed to BIT_IOR_EXPR.  */
4310 (simplify
4311  (vec_cond (vec_cond:s @0 @3 integer_zerop) @1 @2)
4312  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
4313   (vec_cond (bit_and @0 @3) @1 @2)))
4314 (simplify
4315  (vec_cond (vec_cond:s @0 integer_all_onesp @3) @1 @2)
4316  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
4317   (vec_cond (bit_ior @0 @3) @1 @2)))
4318 (simplify
4319  (vec_cond (vec_cond:s @0 integer_zerop @3) @1 @2)
4320  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
4321   (vec_cond (bit_ior @0 (bit_not @3)) @2 @1)))
4322 (simplify
4323  (vec_cond (vec_cond:s @0 @3 integer_all_onesp) @1 @2)
4324  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
4325   (vec_cond (bit_and @0 (bit_not @3)) @2 @1)))
4327 /* c1 ? c2 ? a : b : b  -->  (c1 & c2) ? a : b  */
4328 (simplify
4329  (vec_cond @0 (vec_cond:s @1 @2 @3) @3)
4330  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
4331   (vec_cond (bit_and @0 @1) @2 @3)))
4332 (simplify
4333  (vec_cond @0 @2 (vec_cond:s @1 @2 @3))
4334  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
4335   (vec_cond (bit_ior @0 @1) @2 @3)))
4336 (simplify
4337  (vec_cond @0 (vec_cond:s @1 @2 @3) @2)
4338  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
4339   (vec_cond (bit_ior (bit_not @0) @1) @2 @3)))
4340 (simplify
4341  (vec_cond @0 @3 (vec_cond:s @1 @2 @3))
4342  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
4343   (vec_cond (bit_and (bit_not @0) @1) @2 @3)))
4345 /* Canonicalize mask ? { 0, ... } : { -1, ...} to ~mask if the mask
4346    types are compatible.  */
4347 (simplify
4348  (vec_cond @0 VECTOR_CST@1 VECTOR_CST@2)
4349  (if (VECTOR_BOOLEAN_TYPE_P (type)
4350       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
4351   (if (integer_zerop (@1) && integer_all_onesp (@2))
4352    (bit_not @0)
4353    (if (integer_all_onesp (@1) && integer_zerop (@2))
4354     @0))))
4356 /* A few simplifications of "a ? CST1 : CST2". */
4357 /* NOTE: Only do this on gimple as the if-chain-to-switch
4358    optimization depends on the gimple to have if statements in it. */
4359 #if GIMPLE
4360 (simplify
4361  (cond @0 INTEGER_CST@1 INTEGER_CST@2)
4362  (switch
4363   (if (integer_zerop (@2))
4364    (switch
4365     /* a ? 1 : 0 -> a if 0 and 1 are integral types. */
4366     (if (integer_onep (@1))
4367      (convert (convert:boolean_type_node @0)))
4368     /* a ? powerof2cst : 0 -> a << (log2(powerof2cst)) */
4369     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && integer_pow2p (@1))
4370      (with {
4371        tree shift = build_int_cst (integer_type_node, tree_log2 (@1));
4372       }
4373       (lshift (convert (convert:boolean_type_node @0)) { shift; })))
4374     /* a ? -1 : 0 -> -a.  No need to check the TYPE_PRECISION not being 1
4375        here as the powerof2cst case above will handle that case correctly.  */
4376     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && integer_all_onesp (@1))
4377      (negate (convert (convert:boolean_type_node @0))))))
4378   (if (integer_zerop (@1))
4379    (with {
4380       tree booltrue = constant_boolean_node (true, boolean_type_node);
4381     }
4382     (switch
4383      /* a ? 0 : 1 -> !a. */
4384      (if (integer_onep (@2))
4385       (convert (bit_xor (convert:boolean_type_node @0) { booltrue; } )))
4386      /* a ? powerof2cst : 0 -> (!a) << (log2(powerof2cst)) */
4387      (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) &&  integer_pow2p (@2))
4388       (with {
4389         tree shift = build_int_cst (integer_type_node, tree_log2 (@2));
4390        }
4391        (lshift (convert (bit_xor (convert:boolean_type_node @0) { booltrue; } ))
4392         { shift; })))
4393      /* a ? -1 : 0 -> -(!a).  No need to check the TYPE_PRECISION not being 1
4394        here as the powerof2cst case above will handle that case correctly.  */
4395      (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && integer_all_onesp (@2))
4396       (negate (convert (bit_xor (convert:boolean_type_node @0) { booltrue; } ))))
4397     )
4398    )
4399   )
4402 #endif
4404 (simplify
4405  (convert (cond@0 @1 INTEGER_CST@2 INTEGER_CST@3))
4406  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4407       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4408   (cond @1 (convert @2) (convert @3))))
4410 /* Simplification moved from fold_cond_expr_with_comparison.  It may also
4411    be extended.  */
4412 /* This pattern implements two kinds simplification:
4414    Case 1)
4415    (cond (cmp (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (minmax (x c)) if:
4416      1) Conversions are type widening from smaller type.
4417      2) Const c1 equals to c2 after canonicalizing comparison.
4418      3) Comparison has tree code LT, LE, GT or GE.
4419    This specific pattern is needed when (cmp (convert x) c) may not
4420    be simplified by comparison patterns because of multiple uses of
4421    x.  It also makes sense here because simplifying across multiple
4422    referred var is always benefitial for complicated cases.
4424    Case 2)
4425    (cond (eq (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (cond (eq x c1) c1 c2).  */
4426 (for cmp (lt le gt ge eq)
4427  (simplify
4428   (cond (cmp (convert1? @1) INTEGER_CST@3) (convert2? @1) INTEGER_CST@2)
4429   (with
4430    {
4431      tree from_type = TREE_TYPE (@1);
4432      tree c1_type = TREE_TYPE (@3), c2_type = TREE_TYPE (@2);
4433      enum tree_code code = ERROR_MARK;
4435      if (INTEGRAL_TYPE_P (from_type)
4436          && int_fits_type_p (@2, from_type)
4437          && (types_match (c1_type, from_type)
4438              || (TYPE_PRECISION (c1_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
4439                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
4440                      || TYPE_SIGN (c1_type) == TYPE_SIGN (from_type))))
4441          && (types_match (c2_type, from_type)
4442              || (TYPE_PRECISION (c2_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
4443                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
4444                      || TYPE_SIGN (c2_type) == TYPE_SIGN (from_type)))))
4445        {
4446          if (cmp != EQ_EXPR)
4447            {
4448              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) - 1))
4449                {
4450                  /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
4451                  if (cmp == LE_EXPR)
4452                    code = LT_EXPR;
4453                  /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
4454                  if (cmp == GT_EXPR)
4455                    code = GE_EXPR;
4456                }
4457              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) + 1))
4458                {
4459                  /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
4460                  if (cmp == LT_EXPR)
4461                    code = LE_EXPR;
4462                  /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
4463                  if (cmp == GE_EXPR)
4464                    code = GT_EXPR;
4465                }
4466              if (code != ERROR_MARK
4467                  || wi::to_widest (@2) == wi::to_widest (@3))
4468                {
4469                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
4470                    code = MIN_EXPR;
4471                  if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
4472                    code = MAX_EXPR;
4473                }
4474            }
4475          /* Can do A == C1 ? A : C2  ->  A == C1 ? C1 : C2?  */
4476          else if (int_fits_type_p (@3, from_type))
4477            code = EQ_EXPR;
4478        }
4479    }
4480    (if (code == MAX_EXPR)
4481     (convert (max @1 (convert @2)))
4482     (if (code == MIN_EXPR)
4483      (convert (min @1 (convert @2)))
4484      (if (code == EQ_EXPR)
4485       (convert (cond (eq @1 (convert @3))
4486                      (convert:from_type @3) (convert:from_type @2)))))))))
4488 /* (cond (cmp (convert? x) c1) (op x c2) c3) -> (op (minmax x c1) c2) if:
4490      1) OP is PLUS or MINUS.
4491      2) CMP is LT, LE, GT or GE.
4492      3) C3 == (C1 op C2), and computation doesn't have undefined behavior.
4494    This pattern also handles special cases like:
4496      A) Operand x is a unsigned to signed type conversion and c1 is
4497         integer zero.  In this case,
4498           (signed type)x  < 0  <=>  x  > MAX_VAL(signed type)
4499           (signed type)x >= 0  <=>  x <= MAX_VAL(signed type)
4500      B) Const c1 may not equal to (C3 op' C2).  In this case we also
4501         check equality for (c1+1) and (c1-1) by adjusting comparison
4502         code.
4504    TODO: Though signed type is handled by this pattern, it cannot be
4505    simplified at the moment because C standard requires additional
4506    type promotion.  In order to match&simplify it here, the IR needs
4507    to be cleaned up by other optimizers, i.e, VRP.  */
4508 (for op (plus minus)
4509  (for cmp (lt le gt ge)
4510   (simplify
4511    (cond (cmp (convert? @X) INTEGER_CST@1) (op @X INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
4512    (with { tree from_type = TREE_TYPE (@X), to_type = TREE_TYPE (@1); }
4513     (if (types_match (from_type, to_type)
4514          /* Check if it is special case A).  */
4515          || (TYPE_UNSIGNED (from_type)
4516              && !TYPE_UNSIGNED (to_type)
4517              && TYPE_PRECISION (from_type) == TYPE_PRECISION (to_type)
4518              && integer_zerop (@1)
4519              && (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)))
4520      (with
4521       {
4522         wi::overflow_type overflow = wi::OVF_NONE;
4523         enum tree_code code, cmp_code = cmp;
4524         wide_int real_c1;
4525         wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
4526         wide_int c2 = wi::to_wide (@2);
4527         wide_int c3 = wi::to_wide (@3);
4528         signop sgn = TYPE_SIGN (from_type);
4530         /* Handle special case A), given x of unsigned type:
4531             ((signed type)x  < 0) <=> (x  > MAX_VAL(signed type))
4532             ((signed type)x >= 0) <=> (x <= MAX_VAL(signed type))  */
4533         if (!types_match (from_type, to_type))
4534           {
4535             if (cmp_code == LT_EXPR)
4536               cmp_code = GT_EXPR;
4537             if (cmp_code == GE_EXPR)
4538               cmp_code = LE_EXPR;
4539             c1 = wi::max_value (to_type);
4540           }
4541         /* To simplify this pattern, we require c3 = (c1 op c2).  Here we
4542            compute (c3 op' c2) and check if it equals to c1 with op' being
4543            the inverted operator of op.  Make sure overflow doesn't happen
4544            if it is undefined.  */
4545         if (op == PLUS_EXPR)
4546           real_c1 = wi::sub (c3, c2, sgn, &overflow);
4547         else
4548           real_c1 = wi::add (c3, c2, sgn, &overflow);
4550         code = cmp_code;
4551         if (!overflow || !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (from_type))
4552           {
4553             /* Check if c1 equals to real_c1.  Boundary condition is handled
4554                by adjusting comparison operation if necessary.  */
4555             if (!wi::cmp (wi::sub (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
4556                 && !overflow)
4557               {
4558                 /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
4559                 if (cmp_code == LE_EXPR)
4560                   code = LT_EXPR;
4561                 /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
4562                 if (cmp_code == GT_EXPR)
4563                   code = GE_EXPR;
4564               }
4565             if (!wi::cmp (wi::add (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
4566                 && !overflow)
4567               {
4568                 /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
4569                 if (cmp_code == LT_EXPR)
4570                   code = LE_EXPR;
4571                 /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
4572                 if (cmp_code == GE_EXPR)
4573                   code = GT_EXPR;
4574               }
4575             if (code != cmp_code || !wi::cmp (real_c1, c1, sgn))
4576               {
4577                 if (cmp_code == LT_EXPR || cmp_code == LE_EXPR)
4578                   code = MIN_EXPR;
4579                 if (cmp_code == GT_EXPR || cmp_code == GE_EXPR)
4580                   code = MAX_EXPR;
4581               }
4582           }
4583       }
4584       (if (code == MAX_EXPR)
4585        (op (max @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
4586            { wide_int_to_tree (from_type, c2); })
4587        (if (code == MIN_EXPR)
4588         (op (min @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
4589             { wide_int_to_tree (from_type, c2); })))))))))
4591 #if GIMPLE
4592 /* A >= B ? A : B -> max (A, B) and friends.  The code is still
4593    in fold_cond_expr_with_comparison for GENERIC folding with
4594    some extra constraints.  */
4595 (for cmp (eq ne le lt unle unlt ge gt unge ungt uneq ltgt)
4596  (simplify
4597   (cond (cmp:c (nop_convert1?@c0 @0) (nop_convert2?@c1 @1))
4598         (convert3? @0) (convert4? @1))
4599   (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
4600        && (/* Allow widening conversions of the compare operands as data.  */
4601            (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4602             && types_match (TREE_TYPE (@c0), TREE_TYPE (@0))
4603             && types_match (TREE_TYPE (@c1), TREE_TYPE (@1))
4604             && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) <= TYPE_PRECISION (type)
4605             && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) <= TYPE_PRECISION (type))
4606            /* Or sign conversions for the comparison.  */
4607            || (types_match (type, TREE_TYPE (@0))
4608                && types_match (type, TREE_TYPE (@1)))))
4609    (switch
4610     (if (cmp == EQ_EXPR)
4611      (if (VECTOR_TYPE_P (type))
4612       (view_convert @c1)
4613       (convert @c1)))
4614     (if (cmp == NE_EXPR)
4615      (if (VECTOR_TYPE_P (type))
4616       (view_convert @c0)
4617       (convert @c0)))
4618     (if (cmp == LE_EXPR || cmp == UNLE_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == UNLT_EXPR)
4619      (if (!HONOR_NANS (type))
4620       (if (VECTOR_TYPE_P (type))
4621        (view_convert (min @c0 @c1))
4622        (convert (min @c0 @c1)))))
4623     (if (cmp == GE_EXPR || cmp == UNGE_EXPR || cmp == GT_EXPR || cmp == UNGT_EXPR)
4624      (if (!HONOR_NANS (type))
4625       (if (VECTOR_TYPE_P (type))
4626        (view_convert (max @c0 @c1))
4627        (convert (max @c0 @c1)))))
4628     (if (cmp == UNEQ_EXPR)
4629      (if (!HONOR_NANS (type))
4630       (if (VECTOR_TYPE_P (type))
4631        (view_convert @c1)
4632        (convert @c1))))
4633     (if (cmp == LTGT_EXPR)
4634      (if (!HONOR_NANS (type))
4635       (if (VECTOR_TYPE_P (type))
4636        (view_convert @c0)
4637        (convert @c0))))))))
4638 #endif
4640 /* X != C1 ? -X : C2 simplifies to -X when -C1 == C2.  */
4641 (simplify
4642  (cond (ne @0 INTEGER_CST@1) (negate@3 @0) INTEGER_CST@2)
4643  (if (!TYPE_SATURATING (type)
4644       && (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
4645           || !wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1)))
4646       && wi::eq_p (wi::neg (wi::to_wide (@1)), wi::to_wide (@2)))
4647   @3))
4649 /* X != C1 ? ~X : C2 simplifies to ~X when ~C1 == C2.  */
4650 (simplify
4651  (cond (ne @0 INTEGER_CST@1) (bit_not@3 @0) INTEGER_CST@2)
4652  (if (wi::eq_p (wi::bit_not (wi::to_wide (@1)), wi::to_wide (@2)))
4653   @3))
4655 /* (X + 1) > Y ? -X : 1 simplifies to X >= Y ? -X : 1 when
4656    X is unsigned, as when X + 1 overflows, X is -1, so -X == 1.  */
4657 (simplify
4658  (cond (gt (plus @0 integer_onep) @1) (negate @0) integer_onep@2)
4659  (if (TYPE_UNSIGNED (type))
4660   (cond (ge @0 @1) (negate @0) @2)))
4662 (for cnd (cond vec_cond)
4663  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
4664  (simplify
4665   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
4666   (cnd @0 @1 @3))
4667  (simplify
4668   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
4669   (cnd @0 @1 @3))
4670  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
4671  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
4672     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
4673     The following is still important to merge then and else arm cases
4674     from if-conversion.  */
4675  (simplify
4676   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
4677   (if (inverse_conditions_p (@0, @2))
4678    (cnd @0 @1 @3)))
4679  (simplify
4680   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
4681   (if (inverse_conditions_p (@0, @1))
4682    (cnd @0 @3 @4)))
4684  /* A ? B : B -> B.  */
4685  (simplify
4686   (cnd @0 @1 @1)
4687   @1)
4689  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
4690  (simplify
4691   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
4692   (cnd @0 @2 @1)))
4694 /* abs/negative simplifications moved from fold_cond_expr_with_comparison,
4695    Need to handle (A - B) case as fold_cond_expr_with_comparison does.
4696    Need to handle UN* comparisons.
4698    None of these transformations work for modes with signed
4699    zeros.  If A is +/-0, the first two transformations will
4700    change the sign of the result (from +0 to -0, or vice
4701    versa).  The last four will fix the sign of the result,
4702    even though the original expressions could be positive or
4703    negative, depending on the sign of A.
4705    Note that all these transformations are correct if A is
4706    NaN, since the two alternatives (A and -A) are also NaNs.  */
4708 (for cnd (cond vec_cond)
4709  /* A == 0 ? A : -A    same as -A */
4710  (for cmp (eq uneq)
4711   (simplify
4712    (cnd (cmp @0 zerop) @0 (negate@1 @0))
4713     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
4714      @1))
4715   (simplify
4716    (cnd (cmp @0 zerop) integer_zerop (negate@1 @0))
4717     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
4718      @1))
4720  /* A != 0 ? A : -A    same as A */
4721  (for cmp (ne ltgt)
4722   (simplify
4723    (cnd (cmp @0 zerop) @0 (negate @0))
4724     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
4725      @0))
4726   (simplify
4727    (cnd (cmp @0 zerop) @0 integer_zerop)
4728     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
4729      @0))
4731  /* A >=/> 0 ? A : -A    same as abs (A) */
4732  (for cmp (ge gt)
4733   (simplify
4734    (cnd (cmp @0 zerop) @0 (negate @0))
4735     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
4736          && !TYPE_UNSIGNED (type))
4737      (abs @0))))
4738  /* A <=/< 0 ? A : -A    same as -abs (A) */
4739  (for cmp (le lt)
4740   (simplify
4741    (cnd (cmp @0 zerop) @0 (negate @0))
4742     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
4743          && !TYPE_UNSIGNED (type))
4744      (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
4745           && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
4746       (with {
4747         tree utype = unsigned_type_for (type);
4748        }
4749        (convert (negate (absu:utype @0))))
4750        (negate (abs @0)))))
4754 /* -(type)!A -> (type)A - 1.  */
4755 (simplify
4756  (negate (convert?:s (logical_inverted_value:s @0)))
4757  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4758       && TREE_CODE (type) != BOOLEAN_TYPE
4759       && TYPE_PRECISION (type) > 1
4760       && TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
4761       && ssa_name_has_boolean_range (@0))
4762   (plus (convert:type @0) { build_all_ones_cst (type); })))
4764 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
4765    return all -1 or all 0 results.  */
4766 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
4767    but that isn't necessarily a win on its own.  */
4768 (simplify
4769  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
4770  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
4771       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
4772                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
4773       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
4774           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
4775   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
4777 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
4778 (simplify
4779  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
4780  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
4781       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
4782                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
4783       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
4784           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
4785   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
4788 /* Simplifications of comparisons.  */
4790 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
4791    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
4792    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
4793 (for cmp  (le gt)
4794      acmp (lt ge)
4795  (simplify
4796   (cmp @0 uniform_integer_cst_p@1)
4797   (with { tree cst = uniform_integer_cst_p (@1); }
4798    (if (tree_int_cst_sgn (cst) == -1)
4799      (acmp @0 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
4800                                    wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
4801                                                      wi::to_wide (cst)
4802                                                      + 1)); })))))
4803 (for cmp  (ge lt)
4804      acmp (gt le)
4805  (simplify
4806   (cmp @0 uniform_integer_cst_p@1)
4807   (with { tree cst = uniform_integer_cst_p (@1); }
4808    (if (tree_int_cst_sgn (cst) == 1)
4809     (acmp @0 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
4810                                   wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
4811                                   wi::to_wide (cst) - 1)); })))))
4813 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
4814    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
4815    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
4816    that with expression code iteration.  */
4817 (for cmp (tcc_comparison)
4818      icmp (inverted_tcc_comparison)
4819      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
4820  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
4821     and handle some more cases by using
4822       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
4823     here but for that genmatch would need to "inline" that.
4824     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
4825  (simplify
4826   (bit_not (cmp @0 @1))
4827   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
4828        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
4829    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
4830       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
4831       a computed operator in the replacement tree thus we have
4832       to play the trick below.  */
4833    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
4834              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
4835     (if (ic == icmp)
4836      (icmp @0 @1)
4837      (if (ic == ncmp)
4838       (ncmp @0 @1))))))
4839  (simplify
4840   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
4841   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
4842             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
4843    (if (ic == icmp)
4844     (icmp @0 @1)
4845     (if (ic == ncmp)
4846      (ncmp @0 @1)))))
4847  /* The following bits are handled by fold_binary_op_with_conditional_arg.  */
4848  (simplify
4849   (ne (cmp@2 @0 @1) integer_zerop)
4850   (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2)))
4851    (cmp @0 @1)))
4852  (simplify
4853   (eq (cmp@2 @0 @1) integer_truep)
4854   (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2)))
4855    (cmp @0 @1)))
4856  (simplify
4857   (ne (cmp@2 @0 @1) integer_truep)
4858   (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2)))
4859    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
4860              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
4861     (if (ic == icmp)
4862      (icmp @0 @1)
4863      (if (ic == ncmp)
4864       (ncmp @0 @1))))))
4865  (simplify
4866   (eq (cmp@2 @0 @1) integer_zerop)
4867   (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2)))
4868    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
4869              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
4870     (if (ic == icmp)
4871      (icmp @0 @1)
4872      (if (ic == ncmp)
4873       (ncmp @0 @1)))))))
4875 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
4876    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
4877    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
4878    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
4879    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
4880 (for cmp (eq ne)
4881  (for sub (minus pointer_diff)
4882   (simplify
4883    (cmp (sub@2 @0 @1) integer_zerop)
4884    (if (single_use (@2))
4885     (cmp @0 @1)))))
4887 /* Simplify (x < 0) ^ (y < 0) to (x ^ y) < 0 and
4888    (x >= 0) ^ (y >= 0) to (x ^ y) < 0.  */
4889 (for cmp (lt ge)
4890  (simplify
4891   (bit_xor (cmp:s @0 integer_zerop) (cmp:s @1 integer_zerop))
4892    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4893         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
4894         && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
4895     (lt (bit_xor @0 @1) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
4896 /* Simplify (x < 0) ^ (y >= 0) to (x ^ y) >= 0 and
4897    (x >= 0) ^ (y < 0) to (x ^ y) >= 0.  */
4898 (simplify
4899  (bit_xor:c (lt:s @0 integer_zerop) (ge:s @1 integer_zerop))
4900   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4901        && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
4902        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
4903    (ge (bit_xor @0 @1) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
4905 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
4906    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
4907    often enough for folding it to be of value.  One example is in
4908    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
4909 (for cmp (simple_comparison)
4910      scmp (swapped_simple_comparison)
4911  (simplify
4912   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
4913   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
4914   (if (integer_zerop (@1))
4915    (cmp @1 @2)
4916    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4917         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
4918         && single_use (@3))
4919     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
4920     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
4921      (scmp @0 @2)
4922      (cmp @0 @2))))))
4924 /* For integral types with undefined overflow fold
4925    x * C1 == C2 into x == C2 / C1 or false.
4926    If overflow wraps and C1 is odd, simplify to x == C2 / C1 in the ring
4927    Z / 2^n Z.  */
4928 (for cmp (eq ne)
4929  (simplify
4930   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4931   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4932        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
4933        && wi::to_wide (@1) != 0)
4934    (with { widest_int quot; }
4935     (if (wi::multiple_of_p (wi::to_widest (@2), wi::to_widest (@1),
4936                             TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)), &quot))
4937      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), quot); })
4938      { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
4939    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4940         && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
4941         && (wi::bit_and (wi::to_wide (@1), 1) == 1))
4942     (cmp @0
4943      {
4944        tree itype = TREE_TYPE (@0);
4945        int p = TYPE_PRECISION (itype);
4946        wide_int m = wi::one (p + 1) << p;
4947        wide_int a = wide_int::from (wi::to_wide (@1), p + 1, UNSIGNED);
4948        wide_int i = wide_int::from (wi::mod_inv (a, m),
4949                                     p, TYPE_SIGN (itype));
4950        wide_int_to_tree (itype, wi::mul (i, wi::to_wide (@2)));
4951      })))))
4953 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
4954    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
4955 (for cmp (eq ge le)
4956  (simplify
4957   (cmp @0 @0)
4958   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4959        || ! tree_expr_maybe_nan_p (@0))
4960    { constant_boolean_node (true, type); }
4961    (if (cmp != EQ_EXPR
4962         /* With -ftrapping-math conversion to EQ loses an exception.  */
4963         && (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4964             || ! flag_trapping_math))
4965     (eq @0 @0)))))
4966 (for cmp (ne gt lt)
4967  (simplify
4968   (cmp @0 @0)
4969   (if (cmp != NE_EXPR
4970        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4971        || ! tree_expr_maybe_nan_p (@0))
4972    { constant_boolean_node (false, type); })))
4973 (for cmp (unle unge uneq)
4974  (simplify
4975   (cmp @0 @0)
4976   { constant_boolean_node (true, type); }))
4977 (for cmp (unlt ungt)
4978  (simplify
4979   (cmp @0 @0)
4980   (unordered @0 @0)))
4981 (simplify
4982  (ltgt @0 @0)
4983  (if (!flag_trapping_math || !tree_expr_maybe_nan_p (@0))
4984   { constant_boolean_node (false, type); }))
4986 /* x == ~x -> false */
4987 /* x != ~x -> true */
4988 (for cmp (eq ne)
4989  (simplify
4990   (cmp:c @0 (bit_not @0))
4991   { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
4993 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
4994 (for cmp (simple_comparison)
4995  (simplify
4996   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
4997   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
4998    (cmp @1 @0))))
5000 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
5001 (for cmp (simple_comparison)
5002      scmp (swapped_simple_comparison)
5003  (simplify
5004   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
5005   (if (single_use (@2)
5006        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
5007    (scmp @0 (bit_not @1)))))
5009 (for cmp (simple_comparison)
5010  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
5011  (simplify
5012   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
5013   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5014        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
5015            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
5016        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
5017            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
5018    (with
5019     {
5020       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
5021       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
5022         {
5023           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
5024           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
5025               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
5026             type1 = float_type_node;
5027           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
5028               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
5029             type1 = double_type_node;
5030         }
5031       tree newtype
5032         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
5033            ? TREE_TYPE (@0) : type1);
5034     }
5035     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
5036      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
5038  (simplify
5039   (cmp @0 REAL_CST@1)
5040   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
5041   (switch
5042    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
5043    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
5044     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
5045    /* (-0) CMP b -> 0 CMP b.  */
5046    (if (TREE_CODE (@0) == REAL_CST
5047         && REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@0)))
5048     (cmp { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); } @1))
5049    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
5050    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
5051         && !tree_expr_signaling_nan_p (@1)
5052         && !tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
5053     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
5054    /* NaN != y is always true, other ops are always false.  */
5055    (if (TREE_CODE (@0) == REAL_CST
5056         && REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@0))
5057         && !tree_expr_signaling_nan_p (@0)
5058         && !tree_expr_signaling_nan_p (@1))
5059     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
5060    /* Fold comparisons against infinity.  */
5061    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
5062         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
5063     (with
5064      {
5065        REAL_VALUE_TYPE max;
5066        enum tree_code code = cmp;
5067        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
5068        if (neg)
5069          code = swap_tree_comparison (code);
5070      }
5071      (switch
5072       /* x > +Inf is always false, if we ignore NaNs or exceptions.  */
5073       (if (code == GT_EXPR
5074            && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
5075        { constant_boolean_node (false, type); })
5076       (if (code == LE_EXPR)
5077        /* x <= +Inf is always true, if we don't care about NaNs.  */
5078        (if (! HONOR_NANS (@0))
5079         { constant_boolean_node (true, type); }
5080         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x), but this loses
5081            an "invalid" exception.  */
5082         (if (!flag_trapping_math)
5083          (eq @0 @0))))
5084       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX, but
5085          for == this introduces an exception for x a NaN.  */
5086       (if ((code == EQ_EXPR && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
5087            || code == GE_EXPR)
5088        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
5089         (if (neg)
5090          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
5091          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
5092       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
5093       (if (code == LT_EXPR)
5094        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
5095         (if (neg)
5096          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
5097          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
5098       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX), but this introduces
5099          an exception for x a NaN so use an unordered comparison.  */
5100       (if (code == NE_EXPR)
5101        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
5102         (if (! HONOR_NANS (@0))
5103          (if (neg)
5104           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
5105           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
5106          (if (neg)
5107           (unge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
5108           (unle @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))))))))
5110  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
5111     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
5112     comparison with a revised real constant as long as no overflow
5113     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
5114  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
5115   (for op (plus minus)
5116    (simplify
5117     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
5118     (with
5119      {
5120        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
5121                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
5122      }
5123      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
5124       (cmp @0 { tem; }))))))
5126  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
5127     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
5128     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
5129     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
5130  (if (flag_associative_math)
5131   (simplify
5132    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
5133    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
5134     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
5135      (cmp { tem; } @1)))))
5137  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
5138  (if (flag_unsafe_math_optimizations && ! flag_errno_math)
5139   (for sq (SQRT)
5140    (simplify
5141     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
5142     (switch
5143      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
5144       (switch
5145        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
5146        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
5147         { constant_boolean_node (false, type); })
5148        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
5149           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
5150        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
5151         { constant_boolean_node (true, type); })
5152        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
5153        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
5154      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
5155       (switch
5156        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
5157        (if (cmp == LT_EXPR)
5158         { constant_boolean_node (false, type); })
5159        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
5160        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
5161         { constant_boolean_node (true, type); })
5162        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
5163        (if (cmp == LE_EXPR)
5164         (eq @0 @1))
5165        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
5166           == or !=.  In the last case:
5168             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
5170           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
5171           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
5172        (cmp @0 @1)))
5173      (if ((cmp == LT_EXPR
5174            || cmp == LE_EXPR
5175            || cmp == GT_EXPR
5176            || cmp == GE_EXPR)
5177           && !REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
5178           /* Give up for -frounding-math.  */
5179           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (TREE_TYPE (@0)))
5180       (with
5181        {
5182          REAL_VALUE_TYPE c2;
5183          enum tree_code ncmp = cmp;
5184          const real_format *fmt
5185            = REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)));
5186          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
5187                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
5188          real_convert (&c2, fmt, &c2);
5189          /* See PR91734: if c2 is inexact and sqrt(c2) < c (or sqrt(c2) >= c),
5190             then change LT_EXPR into LE_EXPR or GE_EXPR into GT_EXPR.  */
5191          if (!REAL_VALUE_ISINF (c2))
5192            {
5193              tree c3 = fold_const_call (CFN_SQRT, TREE_TYPE (@0),
5194                                         build_real (TREE_TYPE (@0), c2));
5195              if (c3 == NULL_TREE || TREE_CODE (c3) != REAL_CST)
5196                ncmp = ERROR_MARK;
5197              else if ((cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
5198                       && real_less (&TREE_REAL_CST (c3), &TREE_REAL_CST (@1)))
5199                ncmp = cmp == LT_EXPR ? LE_EXPR : GT_EXPR;
5200              else if ((cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
5201                       && real_less (&TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (c3)))
5202                ncmp = cmp == LE_EXPR ? LT_EXPR : GE_EXPR;
5203              else
5204                {
5205                  /* With rounding to even, sqrt of up to 3 different values
5206                     gives the same normal result, so in some cases c2 needs
5207                     to be adjusted.  */
5208                  REAL_VALUE_TYPE c2alt, tow;
5209                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
5210                    tow = dconst0;
5211                  else
5212                    real_inf (&tow);
5213                  real_nextafter (&c2alt, fmt, &c2, &tow);
5214                  real_convert (&c2alt, fmt, &c2alt);
5215                  if (REAL_VALUE_ISINF (c2alt))
5216                    ncmp = ERROR_MARK;
5217                  else
5218                    {
5219                      c3 = fold_const_call (CFN_SQRT, TREE_TYPE (@0),
5220                                            build_real (TREE_TYPE (@0), c2alt));
5221                      if (c3 == NULL_TREE || TREE_CODE (c3) != REAL_CST)
5222                        ncmp = ERROR_MARK;
5223                      else if (real_equal (&TREE_REAL_CST (c3),
5224                                           &TREE_REAL_CST (@1)))
5225                        c2 = c2alt;
5226                    }
5227                }
5228            }
5229        }
5230        (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
5231         (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
5232          /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
5233          (if (HONOR_INFINITIES (@0))
5234           (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
5235           { constant_boolean_node (false, type); })
5236          /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
5237          (if (ncmp != ERROR_MARK)
5238           (if (ncmp == GE_EXPR)
5239            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
5240            (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
5241         /* else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)  */
5242         (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
5243          (switch
5244           /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
5245              value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
5246           (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
5247            { constant_boolean_node (true, type); })
5248           /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
5249              don't care about NaNs.  */
5250           (if (! HONOR_NANS (@0))
5251            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
5252           /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
5253              don't care about Infinities.  */
5254           (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
5255            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
5256           /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
5257           (if (GENERIC)
5258            (truth_andif
5259             (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
5260             (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
5261          /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
5262          (if (ncmp != ERROR_MARK && ! HONOR_NANS (@0))
5263           (if (ncmp == LT_EXPR)
5264            (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
5265            (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
5266           /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
5267           (if (ncmp != ERROR_MARK && GENERIC)
5268            (if (ncmp == LT_EXPR)
5269             (truth_andif
5270              (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
5271              (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
5272             (truth_andif
5273              (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
5274              (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })))))))))))
5275    /* Transform sqrt(x) cmp sqrt(y) -> x cmp y.  */
5276    (simplify
5277     (cmp (sq @0) (sq @1))
5278       (if (! HONOR_NANS (@0))
5279         (cmp @0 @1))))))
5281 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP (FTYPE) M.  */
5282 (for cmp  (lt le eq ne ge gt unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
5283      icmp (lt le eq ne ge gt unordered ordered lt   le   gt   ge   eq   ne)
5284  (simplify
5285   (cmp (float@0 @1) (float @2))
5286    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5287         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
5288     (with
5289      {
5290        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))));
5291        tree type1 = TREE_TYPE (@1);
5292        bool type1_signed_p = TYPE_SIGN (type1) == SIGNED;
5293        tree type2 = TREE_TYPE (@2);
5294        bool type2_signed_p = TYPE_SIGN (type2) == SIGNED;
5295      }
5296      (if (fmt.can_represent_integral_type_p (type1)
5297           && fmt.can_represent_integral_type_p (type2))
5298       (if (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == UNORDERED_EXPR)
5299        { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR, type); }
5300        (if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (type2)
5301             && type1_signed_p >= type2_signed_p)
5302         (icmp @1 (convert @2))
5303         (if (TYPE_PRECISION (type1) < TYPE_PRECISION (type2)
5304              && type1_signed_p <= type2_signed_p)
5305          (icmp (convert:type2 @1) @2)
5306          (if (TYPE_PRECISION (type1) == TYPE_PRECISION (type2)
5307               && type1_signed_p == type2_signed_p)
5308           (icmp @1 @2))))))))))
5310 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP CST.  */
5311 (for cmp  (lt le eq ne ge gt)
5312      icmp (le le eq ne ge ge)
5313  (simplify
5314   (cmp (float @0) REAL_CST@1)
5315    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
5316         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
5317     (with
5318      {
5319        tree itype = TREE_TYPE (@0);
5320        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))));
5321        const REAL_VALUE_TYPE *cst = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
5322        /* Be careful to preserve any potential exceptions due to
5323           NaNs.  qNaNs are ok in == or != context.
5324           TODO: relax under -fno-trapping-math or
5325           -fno-signaling-nans.  */
5326        bool exception_p
5327          = real_isnan (cst) && (cst->signalling
5328                                 || (cmp != EQ_EXPR && cmp != NE_EXPR));
5329      }
5330      /* TODO: allow non-fitting itype and SNaNs when
5331         -fno-trapping-math.  */
5332      (if (fmt.can_represent_integral_type_p (itype) && ! exception_p)
5333       (with
5334        {
5335          signop isign = TYPE_SIGN (itype);
5336          REAL_VALUE_TYPE imin, imax;
5337          real_from_integer (&imin, fmt, wi::min_value (itype), isign);
5338          real_from_integer (&imax, fmt, wi::max_value (itype), isign);
5340          REAL_VALUE_TYPE icst;
5341          if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
5342            real_ceil (&icst, fmt, cst);
5343          else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
5344            real_floor (&icst, fmt, cst);
5345          else
5346            real_trunc (&icst, fmt, cst);
5348          bool cst_int_p = !real_isnan (cst) && real_identical (&icst, cst);
5350          bool overflow_p = false;
5351          wide_int icst_val
5352            = real_to_integer (&icst, &overflow_p, TYPE_PRECISION (itype));
5353        }
5354        (switch
5355         /* Optimize cases when CST is outside of ITYPE's range.  */
5356         (if (real_compare (LT_EXPR, cst, &imin))
5357          { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
5358                                   type); })
5359         (if (real_compare (GT_EXPR, cst, &imax))
5360          { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
5361                                   type); })
5362         /* Remove cast if CST is an integer representable by ITYPE.  */
5363         (if (cst_int_p)
5364          (cmp @0 { gcc_assert (!overflow_p);
5365                    wide_int_to_tree (itype, icst_val); })
5366         )
5367         /* When CST is fractional, optimize
5368             (FTYPE) N == CST -> 0
5369             (FTYPE) N != CST -> 1.  */
5370         (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
5371          { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
5372         /* Otherwise replace with sensible integer constant.  */
5373         (with
5374          {
5375            gcc_checking_assert (!overflow_p);
5376          }
5377          (icmp @0 { wide_int_to_tree (itype, icst_val); })))))))))
5379 /* Fold A /[ex] B CMP C to A CMP B * C.  */
5380 (for cmp (eq ne)
5381  (simplify
5382   (cmp (exact_div @0 @1) INTEGER_CST@2)
5383   (if (!integer_zerop (@1))
5384    (if (wi::to_wide (@2) == 0)
5385     (cmp @0 @2)
5386     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
5387      (with
5388       {
5389         wi::overflow_type ovf;
5390         wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
5391                                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
5392       }
5393       (if (ovf)
5394        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
5395        (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))))
5396 (for cmp (lt le gt ge)
5397  (simplify
5398   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
5399   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
5400    (with
5401     {
5402       wi::overflow_type ovf;
5403       wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
5404                                TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
5405     }
5406     (if (ovf)
5407      { constant_boolean_node (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0,
5408                                         TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
5409                               != (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR), type); }
5410      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))
5412 /* Fold (size_t)(A /[ex] B) CMP C to (size_t)A CMP (size_t)B * C or A CMP' 0.
5414    For small C (less than max/B), this is (size_t)A CMP (size_t)B * C.
5415    For large C (more than min/B+2^size), this is also true, with the
5416    multiplication computed modulo 2^size.
5417    For intermediate C, this just tests the sign of A.  */
5418 (for cmp  (lt le gt ge)
5419      cmp2 (ge ge lt lt)
5420  (simplify
5421   (cmp (convert (exact_div @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
5422   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2))
5423        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2)) && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5424        && wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
5425    (with
5426     {
5427       tree utype = TREE_TYPE (@2);
5428       wide_int denom = wi::to_wide (@1);
5429       wide_int right = wi::to_wide (@2);
5430       wide_int smax = wi::sdiv_trunc (wi::max_value (TREE_TYPE (@0)), denom);
5431       wide_int smin = wi::sdiv_trunc (wi::min_value (TREE_TYPE (@0)), denom);
5432       bool small = wi::leu_p (right, smax);
5433       bool large = wi::geu_p (right, smin);
5434     }
5435     (if (small || large)
5436      (cmp (convert:utype @0) (mult @2 (convert @1)))
5437      (cmp2 @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))))
5439 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
5440 (simplify
5441  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
5442  (if (types_match (@0, @1))
5443   (unordered @0 @1)))
5444 (simplify
5445  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
5446  (if (types_match (@0, @1))
5447   (ordered @0 @1)))
5448 (simplify
5449  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
5450  @2)
5451 (simplify
5452  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
5453  @2)
5455 /* Simple range test simplifications.  */
5456 /* A < B || A >= B -> true.  */
5457 (for test1 (lt le le le ne ge)
5458      test2 (ge gt ge ne eq ne)
5459  (simplify
5460   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
5461   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5462        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
5463    { constant_boolean_node (true, type); })))
5464 /* A < B && A >= B -> false.  */
5465 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
5466      test2 (ge gt eq gt eq gt)
5467  (simplify
5468   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
5469   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5470        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
5471    { constant_boolean_node (false, type); })))
5473 /* A & (2**N - 1) <= 2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) == 0
5474    A & (2**N - 1) >  2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) != 0
5476    Note that comparisons
5477      A & (2**N - 1) <  2**K   -> A & (2**N - 2**K) == 0
5478      A & (2**N - 1) >= 2**K   -> A & (2**N - 2**K) != 0
5479    will be canonicalized to above so there's no need to
5480    consider them here.
5481  */
5483 (for cmp (le gt)
5484      eqcmp (eq ne)
5485  (simplify
5486   (cmp (bit_and@0 @1 INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
5487   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
5488    (with
5489     {
5490      tree ty = TREE_TYPE (@0);
5491      unsigned prec = TYPE_PRECISION (ty);
5492      wide_int mask = wi::to_wide (@2, prec);
5493      wide_int rhs = wi::to_wide (@3, prec);
5494      signop sgn = TYPE_SIGN (ty);
5495     }
5496     (if ((mask & (mask + 1)) == 0 && wi::gt_p (rhs, 0, sgn)
5497          && (rhs & (rhs + 1)) == 0 && wi::ge_p (mask, rhs, sgn))
5498       (eqcmp (bit_and @1 { wide_int_to_tree (ty, mask - rhs); })
5499              { build_zero_cst (ty); }))))))
5501 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
5502 (for cmp (tcc_comparison)
5503      scmp (swapped_tcc_comparison)
5504  (simplify
5505   (cmp (negate @0) (negate @1))
5506   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5507        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5508            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
5509    (scmp @0 @1)))
5510  (simplify
5511   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
5512   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5513        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5514            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
5515    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
5516     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
5517      (scmp @0 { tem; }))))))
5519 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
5520 (for op (eq ne)
5521  (simplify
5522   (op (abs @0) zerop@1)
5523   (op @0 @1)))
5525 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.
5526    FIXME: the lack of symmetry is disturbing.  */
5527 (for cmp (simple_comparison)
5528  (simplify
5529   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
5530   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5531        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
5532           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
5533        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
5534             && ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
5535                  && FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))))
5536                 || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@10))
5537                     && FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@10))))))
5538        && single_use (@0))
5539    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
5540         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
5541             || @1 != @10)
5542         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5543             || cmp == NE_EXPR
5544             || cmp == EQ_EXPR)
5545         && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
5546         /* (int)bool:32 != (int)uint is not the same as
5547            bool:32 != (bool:32)uint since boolean types only have two valid
5548            values independent of their precision.  */
5549         && (TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) != BOOLEAN_TYPE
5550             || TREE_CODE (TREE_TYPE (@10)) == BOOLEAN_TYPE))
5551     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
5552        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
5553        constant which fold_convert produces.  */
5554     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
5555      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
5556                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
5557      (cmp @00 (convert @1)))
5559     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
5560      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
5561      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
5562            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
5563            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5564                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
5565           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
5566               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
5567                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
5568                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
5569                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
5570               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
5571                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
5572                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
5573       (cmp @00 (convert @10))
5574       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
5575            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
5576            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
5577        (with
5578         {
5579           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
5580           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
5581           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
5582           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
5583         }
5584         (if (above || below)
5585          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
5586           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
5587           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
5588            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
5589            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
5590             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
5592 (for cmp (eq ne)
5593  (simplify
5594   /* SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
5595   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
5596   (with
5597    { poly_int64 off; tree base; }
5598    /* A local variable can never be pointed to by
5599       the default SSA name of an incoming parameter.  */
5600    (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
5601         && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL
5602         && (base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)))
5603         && TREE_CODE (base) == VAR_DECL
5604         && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
5605     (if (cmp == NE_EXPR)
5606      { constant_boolean_node (true, type); }
5607      { constant_boolean_node (false, type); })
5608     /* If the address is based on @1 decide using the offset.  */
5609     (if ((base = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off))
5610          && TREE_CODE (base) == MEM_REF
5611          && TREE_OPERAND (base, 0) == @1)
5612      (with { off += mem_ref_offset (base).force_shwi (); }
5613       (if (known_ne (off, 0))
5614        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
5615        (if (known_eq (off, 0))
5616         { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR, type); }))))))))
5618 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
5619 (for cmp (eq ne)
5621  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
5622     Similarly for NE_EXPR.  */
5623  (simplify
5624   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
5625   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
5626        && wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2)) != 0)
5627    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
5629  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
5630  (simplify
5631   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
5632   (cmp @0 @1))
5634  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
5635     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
5636  (simplify
5637   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
5638   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
5640  /* (X & Y) == X becomes (X & ~Y) == 0.  */
5641  (simplify
5642   (cmp:c (bit_and:c @0 @1) @0)
5643   (cmp (bit_and @0 (bit_not! @1)) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
5644  (simplify
5645   (cmp:c (convert@3 (bit_and (convert@2 @0) INTEGER_CST@1)) (convert @0))
5646   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5647        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
5648        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
5649        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
5650        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2))
5651        && !wi::neg_p (wi::to_wide (@1)))
5652    (cmp (bit_and @0 (convert (bit_not @1)))
5653         { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
5655  /* (X | Y) == Y becomes (X & ~Y) == 0.  */
5656  (simplify
5657   (cmp:c (bit_ior:c @0 @1) @1)
5658   (cmp (bit_and @0 (bit_not! @1)) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
5660  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
5661  (simplify
5662   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
5663   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
5664    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
5666  (simplify
5667   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
5668   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
5669    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
5671  /* (X & C) op (Y & C) into (X ^ Y) & C op 0.  */
5672  (simplify
5673   (cmp (bit_and:cs @0 @2) (bit_and:cs @1 @2))
5674   (cmp (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@2)); })))
5676 /* (X < 0) != (Y < 0) into (X ^ Y) < 0.
5677    (X >= 0) != (Y >= 0) into (X ^ Y) < 0.
5678    (X < 0) == (Y < 0) into (X ^ Y) >= 0.
5679    (X >= 0) == (Y >= 0) into (X ^ Y) >= 0.  */
5680 (for cmp (eq ne)
5681      ncmp (ge lt)
5682  (for sgncmp (ge lt)
5683   (simplify
5684    (cmp (sgncmp @0 integer_zerop@2) (sgncmp @1 integer_zerop))
5685    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5686         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5687         && types_match (@0, @1))
5688     (ncmp (bit_xor @0 @1) @2)))))
5689 /* (X < 0) == (Y >= 0) into (X ^ Y) < 0.
5690    (X < 0) != (Y >= 0) into (X ^ Y) >= 0.  */
5691 (for cmp (eq ne)
5692      ncmp (lt ge)
5693  (simplify
5694   (cmp:c (lt @0 integer_zerop@2) (ge @1 integer_zerop))
5695    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5696         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5697         && types_match (@0, @1))
5698     (ncmp (bit_xor @0 @1) @2))))
5700 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
5701    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
5702 (for cmp (eq ne)
5703      icmp (ne eq)
5704  (simplify
5705   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
5706   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
5708 /* From fold_binary_op_with_conditional_arg handle the case of
5709    rewriting (a ? b : c) > d to a ? (b > d) : (c > d) when the
5710    compares simplify.  */
5711 (for cmp (simple_comparison)
5712  (simplify
5713   (cmp:c (cond @0 @1 @2) @3)
5714   /* Do not move possibly trapping operations into the conditional as this
5715      pessimizes code and causes gimplification issues when applied late.  */
5716   (if (!FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
5717        || operation_could_trap_p (cmp, true, false, @3))
5718    (cond @0 (cmp! @1 @3) (cmp! @2 @3)))))
5720 (for cmp (ge lt)
5721 /* x < 0 ? ~y : y into (x >> (prec-1)) ^ y. */
5722 /* x >= 0 ? ~y : y into ~((x >> (prec-1)) ^ y). */
5723  (simplify
5724   (cond (cmp @0 integer_zerop) (bit_not @1) @1)
5725    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
5726         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5727         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5728         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (type))
5729     (with
5730      {
5731        tree shifter = build_int_cst (integer_type_node, TYPE_PRECISION (type) - 1);
5732      }
5733     (if (cmp == LT_EXPR)
5734      (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1)
5735      (bit_not (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1))))))
5736 /* x < 0 ? y : ~y into ~((x >> (prec-1)) ^ y). */
5737 /* x >= 0 ? y : ~y into (x >> (prec-1)) ^ y. */
5738  (simplify
5739   (cond (cmp @0 integer_zerop) @1 (bit_not @1))
5740    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
5741         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5742         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5743         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (type))
5744     (with
5745      {
5746        tree shifter = build_int_cst (integer_type_node, TYPE_PRECISION (type) - 1);
5747      }
5748     (if (cmp == GE_EXPR)
5749      (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1)
5750      (bit_not (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1)))))))
5752 /* If we have (A & C) != 0 ? D : 0 where C and D are powers of 2,
5753    convert this into a shift followed by ANDing with D.  */
5754 (simplify
5755  (cond
5756   (ne (bit_and @0 integer_pow2p@1) integer_zerop)
5757   INTEGER_CST@2 integer_zerop)
5758  (if (!POINTER_TYPE_P (type) && integer_pow2p (@2))
5759   (with {
5760      int shift = (wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))
5761                   - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)));
5762    }
5763    (if (shift > 0)
5764     (bit_and
5765      (lshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node, shift); }) @2)
5766     (bit_and
5767      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, -shift); }))
5768      @2)))))
5770 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
5771    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
5772 (for cmp (eq ne)
5773      ncmp (ge lt)
5774  (simplify
5775   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
5776   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5777        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
5778        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
5779        && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1), element_precision (@0)))
5780    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
5781     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
5783 /* If we have A < 0 ? C : 0 where C is a power of 2, convert
5784    this into a right shift or sign extension followed by ANDing with C.  */
5785 (simplify
5786  (cond
5787   (lt @0 integer_zerop)
5788   INTEGER_CST@1 integer_zerop)
5789  (if (integer_pow2p (@1)
5790       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
5791   (with {
5792     int shift = element_precision (@0) - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)) - 1;
5793    }
5794    (if (shift >= 0)
5795     (bit_and
5796      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, shift); }))
5797      @1)
5798     /* Otherwise ctype must be wider than TREE_TYPE (@0) and pure
5799        sign extension followed by AND with C will achieve the effect.  */
5800     (bit_and (convert @0) @1)))))
5802 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
5803    This implements some remaining parts of fold_comparison address
5804    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
5805    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
5806 (for cmp (simple_comparison)
5807  (simplify
5808   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
5809   (with
5810    {
5811      poly_int64 off0, off1;
5812      tree base0, base1;
5813      int equal = address_compare (cmp, TREE_TYPE (@2), @0, @1, base0, base1,
5814                                   off0, off1, GENERIC);
5815    }
5816    (if (equal == 1)
5817     (switch
5818      (if (cmp == EQ_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
5819       { constant_boolean_node (known_eq (off0, off1), type); })
5820      (if (cmp == NE_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
5821       { constant_boolean_node (known_ne (off0, off1), type); })
5822      (if (cmp == LT_EXPR && (known_lt (off0, off1) || known_ge (off0, off1)))
5823       { constant_boolean_node (known_lt (off0, off1), type); })
5824      (if (cmp == LE_EXPR && (known_le (off0, off1) || known_gt (off0, off1)))
5825       { constant_boolean_node (known_le (off0, off1), type); })
5826      (if (cmp == GE_EXPR && (known_ge (off0, off1) || known_lt (off0, off1)))
5827       { constant_boolean_node (known_ge (off0, off1), type); })
5828      (if (cmp == GT_EXPR && (known_gt (off0, off1) || known_le (off0, off1)))
5829       { constant_boolean_node (known_gt (off0, off1), type); }))
5830     (if (equal == 0)
5831      (switch
5832       (if (cmp == EQ_EXPR)
5833        { constant_boolean_node (false, type); })
5834       (if (cmp == NE_EXPR)
5835        { constant_boolean_node (true, type); })))))))
5837 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
5838 (for neeq (ne eq)
5839  (simplify
5840   (neeq @0 @1)
5841   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5842        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
5843    { constant_boolean_node (neeq != EQ_EXPR, type); })))
5845 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
5846    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
5847    Disable the transform if either operand is pointer to function.
5848    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
5849    canonicalizaion is not wanted.  */
5851 (for cmp (ne eq)
5852  (simplify
5853   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
5854   (if (((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5855          && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
5856          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
5857          /* Don't perform this optimization in GENERIC if @0 has reference
5858             type when sanitizing.  See PR101210.  */
5859          && !(GENERIC
5860               && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == REFERENCE_TYPE
5861               && (flag_sanitize & (SANITIZE_NULL | SANITIZE_ALIGNMENT))))
5862         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5863             && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
5864             && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
5865        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
5866    (cmp @0 (convert @1)))))
5868 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
5869 (for cmp (lt gt le ge)
5870  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
5871     the specified precision will have known values.  */
5872  (simplify
5873   (cmp (convert?@2 @0) uniform_integer_cst_p@1)
5874   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
5875         || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
5876         || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
5877        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
5878    (with
5879     {
5880       tree cst = uniform_integer_cst_p (@1);
5881       tree arg1_type = TREE_TYPE (cst);
5882       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
5883       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
5884       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
5885       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
5886     }
5887     (switch
5888      (if (wi::to_wide (cst) == max)
5889       (switch
5890        (if (cmp == GT_EXPR)
5891         { constant_boolean_node (false, type); })
5892        (if (cmp == GE_EXPR)
5893         (eq @2 @1))
5894        (if (cmp == LE_EXPR)
5895         { constant_boolean_node (true, type); })
5896        (if (cmp == LT_EXPR)
5897         (ne @2 @1))))
5898      (if (wi::to_wide (cst) == min)
5899       (switch
5900        (if (cmp == LT_EXPR)
5901         { constant_boolean_node (false, type); })
5902        (if (cmp == LE_EXPR)
5903         (eq @2 @1))
5904        (if (cmp == GE_EXPR)
5905         { constant_boolean_node (true, type); })
5906        (if (cmp == GT_EXPR)
5907         (ne @2 @1))))
5908      (if (wi::to_wide (cst) == max - 1)
5909       (switch
5910        (if (cmp == GT_EXPR)
5911         (eq @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
5912                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
5913                                                       wi::to_wide (cst)
5914                                                       + 1)); }))
5915        (if (cmp == LE_EXPR)
5916         (ne @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
5917                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
5918                                                       wi::to_wide (cst)
5919                                                       + 1)); }))))
5920      (if (wi::to_wide (cst) == min + 1)
5921       (switch
5922        (if (cmp == GE_EXPR)
5923         (ne @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
5924                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
5925                                                       wi::to_wide (cst)
5926                                                       - 1)); }))
5927        (if (cmp == LT_EXPR)
5928         (eq @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
5929                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
5930                                                       wi::to_wide (cst)
5931                                                       - 1)); }))))
5932      (if (wi::to_wide (cst) == signed_max
5933           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
5934           /* We will flip the signedness of the comparison operator
5935              associated with the mode of @1, so the sign bit is
5936              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
5937              max associated with this sign bit.  */
5938           && prec == GET_MODE_PRECISION (SCALAR_INT_TYPE_MODE (arg1_type))
5939           /* signed_type does not work on pointer types.  */
5940           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
5941       /* The following case also applies to X < signed_max+1
5942          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
5943       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
5944        (with { tree st = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
5945         (switch
5946          (if (cst == @1 && cmp == LE_EXPR)
5947           (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
5948          (if (cst == @1 && cmp == GT_EXPR)
5949           (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
5950          (if (cmp == LE_EXPR)
5951           (ge (view_convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
5952          (if (cmp == GT_EXPR)
5953           (lt (view_convert:st @0) { build_zero_cst (st); })))))))))))
5955 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
5956  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
5957  (simplify
5958   (cmp @0 REAL_CST@1)
5959   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
5960        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
5961    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
5962                             ? false : true, type); })))
5964 /* Fold UNORDERED if either operand must be NaN, or neither can be.  */
5965 (simplify
5966   (unordered @0 @1)
5967   (switch
5968     (if (tree_expr_nan_p (@0) || tree_expr_nan_p (@1))
5969         { constant_boolean_node (true, type); })
5970     (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !tree_expr_maybe_nan_p (@1))
5971         { constant_boolean_node (false, type); })))
5973 /* Fold ORDERED if either operand must be NaN, or neither can be.  */
5974 (simplify
5975   (ordered @0 @1)
5976   (switch
5977     (if (tree_expr_nan_p (@0) || tree_expr_nan_p (@1))
5978         { constant_boolean_node (false, type); })
5979     (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !tree_expr_maybe_nan_p (@1))
5980         { constant_boolean_node (true, type); })))
5982 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
5983 (simplify
5984  (ne @0 integer_zerop)
5985  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
5986       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
5987   (non_lvalue @0)))
5988 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
5989 (simplify
5990  (eq @0 integer_onep)
5991  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
5992       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
5993   (non_lvalue @0)))
5994 /* Do not handle
5995    bool_var == 0 becomes !bool_var or
5996    bool_var != 1 becomes !bool_var
5997    here because that only is good in assignment context as long
5998    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
5999    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
6000    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
6002 /* Transform comparisons of the form (X & Y) CMP 0 to X CMP2 Z
6003    where ~Y + 1 == pow2 and Z = ~Y.  */
6004 (for cst (VECTOR_CST INTEGER_CST)
6005  (for cmp (eq ne)
6006       icmp (le gt)
6007   (simplify
6008    (cmp (bit_and:c@2 @0 cst@1) integer_zerop)
6009     (with { tree csts = bitmask_inv_cst_vector_p (@1); }
6010      (if (csts && (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || single_use (@2)))
6011       (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
6012        (icmp @0 { csts; })
6013        (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
6014          (icmp (view_convert:utype @0) { csts; }))))))))
6016 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
6017    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
6018    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.cc.
6019    CONVERT?(CONVERT?(A) + CST) CMP A  ->  A CMP' CST' */
6020 (for cmp (lt le ge gt)
6021      out (gt gt le le)
6022  (simplify
6023   (cmp:c (convert?@3 (plus@2 (convert?@4 @0) INTEGER_CST@1)) @0)
6024   (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@2))
6025        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@3))
6026        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@0))
6027        && wi::to_wide (@1) != 0
6028        && single_use (@2))
6029    (with {
6030      unsigned int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0));
6031      signop sign = TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0));
6032     }
6033     (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
6034                                 wi::max_value (prec, sign)
6035                                 - wi::to_wide (@1)); })))))
6037 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
6038    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.cc
6039    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
6040 (for cmp (gt le)
6041  (simplify
6042   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
6043   (if (single_use (@2)
6044        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6045        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
6046    (cmp @1 @0))))
6048 /* Optimize A - B + -1 >= A into B >= A for unsigned comparisons.  */
6049 (for cmp (ge lt)
6050  (simplify
6051   (cmp:c (plus (minus @0 @1) integer_minus_onep) @0)
6052    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6053         && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
6054     (cmp @1 @0))))
6056 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
6057 /* A - B > A  */
6058 (for cmp (gt le)
6059      out (ne eq)
6060  (simplify
6061   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
6062   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6063        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
6064    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
6065 /* A + B < A  */
6066 (for cmp (lt ge)
6067      out (ne eq)
6068  (simplify
6069   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
6070   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6071        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
6072    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
6074 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
6075    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
6076 (for cmp (lt ge)
6077      out (ne eq)
6078  (simplify
6079   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
6080   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
6081    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
6082     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
6084 /* Similarly, for unsigned operands, (((type) A * B) >> prec) != 0 where type
6085    is at least twice as wide as type of A and B, simplify to
6086    __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
6087 (for cmp (eq ne)
6088  (simplify
6089   (cmp (rshift (mult:s (convert@3 @0) (convert @1)) INTEGER_CST@2)
6090        integer_zerop)
6091   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6092        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
6093        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6094        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
6095            >= 2 * TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
6096        && tree_fits_uhwi_p (@2)
6097        && tree_to_uhwi (@2) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
6098        && types_match (@0, @1)
6099        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
6100        && (optab_handler (umulv4_optab, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)))
6101            != CODE_FOR_nothing))
6102    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
6103     (cmp (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
6105 /* Demote operands of IFN_{ADD,SUB,MUL}_OVERFLOW.  */
6106 (for ovf (IFN_ADD_OVERFLOW IFN_SUB_OVERFLOW IFN_MUL_OVERFLOW)
6107  (simplify
6108   (ovf (convert@2 @0) @1)
6109   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6110        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
6111        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
6112        && (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2)) || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
6113    (ovf @0 @1)))
6114  (simplify
6115   (ovf @1 (convert@2 @0))
6116   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6117        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
6118        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
6119        && (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2)) || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
6120    (ovf @1 @0))))
6122 /* Optimize __builtin_mul_overflow_p (x, cst, (utype) 0) if all 3 types
6123    are unsigned to x > (umax / cst).  Similarly for signed type, but
6124    in that case it needs to be outside of a range.  */
6125 (simplify
6126  (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cs@2 @0 integer_nonzerop@1))
6127   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6128        && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (@0))
6129        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@2)))
6130        && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
6131    (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
6132     (convert (gt @0 (trunc_div! { TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (@0)); } @1)))
6133     (if (TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (@0)))
6134      (if (integer_minus_onep (@1))
6135       (convert (eq @0 { TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (@0)); }))
6136       (with
6137        {
6138          tree div = fold_convert (TREE_TYPE (@0), @1);
6139          tree lo = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
6140                                     TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (@0)), div);
6141          tree hi = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
6142                                     TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (@0)), div);
6143          tree etype = range_check_type (TREE_TYPE (@0));
6144          if (etype)
6145            {
6146              if (wi::neg_p (wi::to_wide (div)))
6147                std::swap (lo, hi);
6148              lo = fold_convert (etype, lo);
6149              hi = fold_convert (etype, hi);
6150              hi = int_const_binop (MINUS_EXPR, hi, lo);
6151            }
6152        }
6153        (if (etype)
6154         (convert (gt (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })))))))))
6156 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
6157    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
6158    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
6159    section that follows this one.
6161    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
6162    the following:
6164    - the rule describes an identity
6166    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
6167      multiplication
6169    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
6170      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
6171      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
6172      when the operand has that value.)  */
6174 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
6175  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
6176  (simplify
6177   (mult (SQRT_ALL@1 @0) @1)
6178   (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
6179    @0))
6181  (for op (plus minus)
6182   /* Simplify (A / C) +- (B / C) -> (A +- B) / C.  */
6183   (simplify
6184    (op (rdiv @0 @1)
6185        (rdiv @2 @1))
6186    (rdiv (op @0 @2) @1)))
6188  (for cmp (lt le gt ge)
6189       neg_cmp (gt ge lt le)
6190   /* Simplify (x * C1) cmp C2 -> x cmp (C2 / C1), where C1 != 0.  */
6191   (simplify
6192    (cmp (mult @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
6193    (with
6194     { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, @2, @1); }
6195     (if (tem
6196          && !(REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (tem))
6197               || (real_zerop (tem) && !real_zerop (@1))))
6198      (switch
6199       (if (real_less (&dconst0, TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
6200        (cmp @0 { tem; }))
6201       (if (real_less (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
6202        (neg_cmp @0 { tem; })))))))
6204  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
6205  (for root (SQRT CBRT)
6206   (simplify
6207    (mult (root:s @0) (root:s @1))
6208     (root (mult @0 @1))))
6210  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
6211  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
6212   (simplify
6213    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
6214     (exps (plus @0 @1))))
6216  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
6217  (for root (SQRT CBRT)
6218   (simplify
6219    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
6220     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
6222  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
6223  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
6224   (simplify
6225    (rdiv @0 (exps:s @1))
6226     (mult @0 (exps (negate @1)))))
6228  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
6229       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
6230   /* logN(expN(x)) -> x.  */
6231   (simplify
6232    (logs (exps @0))
6233    @0)
6234   /* expN(logN(x)) -> x.  */
6235   (simplify
6236    (exps (logs @0))
6237    @0))
6239  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
6240     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
6241     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
6242  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
6243       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
6244   (simplify
6245    (logs (exps @0))
6246    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
6247     (with {
6248       tree x;
6249       switch (exps)
6250         {
6251         CASE_CFN_EXP:
6252           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
6253           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
6254           break;
6255         CASE_CFN_EXP2:
6256           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
6257           x = build_real (type, dconst2);
6258           break;
6259         CASE_CFN_EXP10:
6260         CASE_CFN_POW10:
6261           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
6262           {
6263             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
6264             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
6265             x = build_real (type, dconst10);
6266           }
6267           break;
6268         default:
6269           gcc_unreachable ();
6270         }
6271       }
6272      (mult (logs { x; }) @0)))))
6274  (for logs (LOG LOG
6275             LOG2 LOG2
6276             LOG10 LOG10)
6277       exps (SQRT CBRT)
6278   (simplify
6279    (logs (exps @0))
6280    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
6281     (with {
6282       tree x;
6283       switch (exps)
6284         {
6285         CASE_CFN_SQRT:
6286           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
6287           x = build_real (type, dconsthalf);
6288           break;
6289         CASE_CFN_CBRT:
6290           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
6291           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
6292           break;
6293         default:
6294           gcc_unreachable ();
6295         }
6296       }
6297      (mult { x; } (logs @0))))))
6299  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
6300  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
6301       pows (POW)
6302   (simplify
6303    (logs (pows @0 @1))
6304    (mult @1 (logs @0))))
6306  /* pow(C,x) -> exp(log(C)*x) if C > 0,
6307     or if C is a positive power of 2,
6308     pow(C,x) -> exp2(log2(C)*x).  */
6309 #if GIMPLE
6310  (for pows (POW)
6311       exps (EXP)
6312       logs (LOG)
6313       exp2s (EXP2)
6314       log2s (LOG2)
6315   (simplify
6316    (pows REAL_CST@0 @1)
6317    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
6318         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0))
6319         /* As libmvec doesn't have a vectorized exp2, defer optimizing
6320            the use_exp2 case until after vectorization.  It seems actually
6321            beneficial for all constants to postpone this until later,
6322            because exp(log(C)*x), while faster, will have worse precision
6323            and if x folds into a constant too, that is unnecessary
6324            pessimization.  */
6325         && canonicalize_math_after_vectorization_p ())
6326     (with {
6327        const REAL_VALUE_TYPE *const value = TREE_REAL_CST_PTR (@0);
6328        bool use_exp2 = false;
6329        if (targetm.libc_has_function (function_c99_misc, TREE_TYPE (@0))
6330            && value->cl == rvc_normal)
6331          {
6332            REAL_VALUE_TYPE frac_rvt = *value;
6333            SET_REAL_EXP (&frac_rvt, 1);
6334            if (real_equal (&frac_rvt, &dconst1))
6335              use_exp2 = true;
6336          }
6337      }
6338      (if (!use_exp2)
6339       (if (optimize_pow_to_exp (@0, @1))
6340        (exps (mult (logs @0) @1)))
6341       (exp2s (mult (log2s @0) @1)))))))
6342 #endif
6344  /* pow(C,x)*expN(y) -> expN(logN(C)*x+y) if C > 0.  */
6345  (for pows (POW)
6346       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
6347       logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
6348   (simplify
6349    (mult:c (pows:s REAL_CST@0 @1) (exps:s @2))
6350    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
6351         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
6352     (exps (plus (mult (logs @0) @1) @2)))))
6354  (for sqrts (SQRT)
6355       cbrts (CBRT)
6356       pows (POW)
6357       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
6358   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
6359   (simplify
6360    (sqrts (exps @0))
6361    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
6362   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
6363   (simplify
6364    (cbrts (exps @0))
6365    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
6366   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
6367   (simplify
6368    (pows (exps @0) @1)
6369    (exps (mult @0 @1))))
6371  /* tan(atan(x)) -> x.  */
6372  (for tans (TAN)
6373       atans (ATAN)
6374   (simplify
6375    (tans (atans @0))
6376    @0)))
6378  /* Simplify sin(atan(x)) -> x / sqrt(x*x + 1). */
6379  (for sins (SIN)
6380       atans (ATAN)
6381       sqrts (SQRT)
6382       copysigns (COPYSIGN)
6383   (simplify
6384    (sins (atans:s @0))
6385    (with
6386      {
6387       REAL_VALUE_TYPE r_cst;
6388       build_sinatan_real (&r_cst, type);
6389       tree t_cst = build_real (type, r_cst);
6390       tree t_one = build_one_cst (type);
6391      }
6392     (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
6393      (cond (lt (abs @0) { t_cst; })
6394       (rdiv @0 (sqrts (plus (mult @0 @0) { t_one; })))
6395       (copysigns { t_one; } @0))))))
6397 /* Simplify cos(atan(x)) -> 1 / sqrt(x*x + 1). */
6398  (for coss (COS)
6399       atans (ATAN)
6400       sqrts (SQRT)
6401       copysigns (COPYSIGN)
6402   (simplify
6403    (coss (atans:s @0))
6404    (with
6405      {
6406       REAL_VALUE_TYPE r_cst;
6407       build_sinatan_real (&r_cst, type);
6408       tree t_cst = build_real (type, r_cst);
6409       tree t_one = build_one_cst (type);
6410       tree t_zero = build_zero_cst (type);
6411      }
6412     (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
6413      (cond (lt (abs @0) { t_cst; })
6414       (rdiv { t_one; } (sqrts (plus (mult @0 @0) { t_one; })))
6415       (copysigns { t_zero; } @0))))))
6417  (if (!flag_errno_math)
6418   /* Simplify sinh(atanh(x)) -> x / sqrt((1 - x)*(1 + x)). */
6419   (for sinhs (SINH)
6420        atanhs (ATANH)
6421        sqrts (SQRT)
6422    (simplify
6423     (sinhs (atanhs:s @0))
6424     (with { tree t_one = build_one_cst (type); }
6425     (rdiv @0 (sqrts (mult (minus { t_one; } @0) (plus { t_one; } @0)))))))
6427   /* Simplify cosh(atanh(x)) -> 1 / sqrt((1 - x)*(1 + x)) */
6428   (for coshs (COSH)
6429        atanhs (ATANH)
6430        sqrts (SQRT)
6431    (simplify
6432     (coshs (atanhs:s @0))
6433     (with { tree t_one = build_one_cst (type); }
6434     (rdiv { t_one; } (sqrts (mult (minus { t_one; } @0) (plus { t_one; } @0))))))))
6436 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
6437 (simplify
6438  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
6439  (abs @0))
6441 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
6442 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
6443  (simplify
6444   (fns (fns @0))
6445   (fns @0)))
6446 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
6447 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
6448  (simplify
6449   (fns integer_valued_real_p@0)
6450   @0))
6452 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
6453 (simplify
6454  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
6455  (abs @0))
6457 /* pow(1,x) -> 1.  */
6458 (simplify
6459  (POW real_onep@0 @1)
6460  @0)
6462 (simplify
6463  /* copysign(x,x) -> x.  */
6464  (COPYSIGN_ALL @0 @0)
6465  @0)
6467 (simplify
6468  /* copysign(x,-x) -> -x.  */
6469  (COPYSIGN_ALL @0 (negate@1 @0))
6470  @1)
6472 (simplify
6473  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
6474  (COPYSIGN_ALL @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
6475  (abs @0))
6477 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
6478  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
6479  (simplify
6480   (scale real_zerop@0 @1)
6481   @0)
6482  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
6483  (simplify
6484   (scale @0 integer_zerop@1)
6485   @0)
6486  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
6487  (simplify
6488   (scale REAL_CST@0 @1)
6489   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
6490    @0)))
6492 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
6493    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
6495    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
6496    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
6497    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
6498    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
6500 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
6501  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
6502  (simplify
6503   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
6504    (SIN @0))
6506  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
6507  (simplify
6508   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
6509   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
6510    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
6512  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
6513  (simplify
6514   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
6515    (TAN @0))
6517  /* Simplify sinh(x) / cosh(x) -> tanh(x). */
6518  (simplify
6519   (rdiv (SINH:s @0) (COSH:s @0))
6520    (TANH @0))
6522  /* Simplify tanh (x) / sinh (x) -> 1.0 / cosh (x). */
6523  (simplify
6524    (rdiv (TANH:s @0) (SINH:s @0))
6525    (rdiv {build_one_cst (type);} (COSH @0)))
6527  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
6528  (simplify
6529   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
6530    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
6532  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
6533  (simplify
6534   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
6535   (if (! HONOR_NANS (@0)
6536        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
6537    (COS @0)))
6539  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
6540  (simplify
6541   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
6542   (if (! HONOR_NANS (@0)
6543        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
6544    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
6546  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
6547  (simplify
6548   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
6549    (POW @0 (plus @1 @2)))
6551  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
6552  (simplify
6553   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
6554    (POW (mult @0 @2) @1))
6556  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
6557  (simplify
6558   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
6559    (POWI (mult @0 @2) @1))
6561  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
6562  (simplify
6563   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
6564   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
6565    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
6567  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
6568  (simplify
6569   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
6570    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
6572  (for sqrts (SQRT)
6573       cbrts (CBRT)
6574       pows (POW)
6575   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
6576   (simplify
6577    (sqrts (sqrts @0))
6578    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
6579   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
6580   (simplify
6581    (sqrts (cbrts @0))
6582    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
6583   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
6584   (simplify
6585    (cbrts (sqrts @0))
6586    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
6587   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
6588   (simplify
6589    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
6590    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
6591   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
6592   (simplify
6593    (sqrts (pows @0 @1))
6594    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
6595   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
6596   (simplify
6597    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
6598    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
6599   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
6600   (simplify
6601    (pows (sqrts @0) @1)
6602    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
6603   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
6604   (simplify
6605    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
6606    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
6607   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
6608   (simplify
6609    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
6610    (pows @0 (mult @1 @2))))
6612  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
6613  (simplify
6614   (CABS (complex @0 @0))
6615   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
6617  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
6618  (simplify
6619   (HYPOT @0 @0)
6620   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
6622  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
6623  (for cexps (CEXP)
6624       exps (EXP)
6625       cexpis (CEXPI)
6626   (simplify
6627    (cexps compositional_complex@0)
6628    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex, TREE_TYPE (@0)))
6629     (complex
6630      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
6631      (mult @1 (imagpart @2)))))))
6633 (if (canonicalize_math_p ())
6634  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
6635  (for floors (FLOOR_ALL)
6636       truncs (TRUNC_ALL)
6637   (simplify
6638    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
6639    (truncs @0))))
6641 (match double_value_p
6642  @0
6643  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
6644 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
6645             BUILT_IN_FLOORL
6646             BUILT_IN_CEILL
6647             BUILT_IN_ROUNDL
6648             BUILT_IN_NEARBYINTL
6649             BUILT_IN_RINTL)
6650      tos (BUILT_IN_TRUNC
6651           BUILT_IN_FLOOR
6652           BUILT_IN_CEIL
6653           BUILT_IN_ROUND
6654           BUILT_IN_NEARBYINT
6655           BUILT_IN_RINT)
6656  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
6657  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
6658   (simplify
6659    (froms (convert double_value_p@0))
6660    (convert (tos @0)))))
6662 (match float_value_p
6663  @0
6664  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
6665 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
6666             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
6667             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
6668             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
6669             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
6670             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
6671      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
6672           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
6673           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
6674           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
6675           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
6676           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
6677  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
6678     if x is a float.  */
6679  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
6680       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc, NULL_TREE))
6681   (simplify
6682    (froms (convert float_value_p@0))
6683    (convert (tos @0)))))
6685 #if GIMPLE
6686 (match float16_value_p
6687  @0
6688  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float16_type_node)))
6689 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC BUILT_IN_TRUNCF
6690             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR BUILT_IN_FLOORF
6691             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL BUILT_IN_CEILF
6692             BUILT_IN_ROUNDEVENL BUILT_IN_ROUNDEVEN BUILT_IN_ROUNDEVENF
6693             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND BUILT_IN_ROUNDF
6694             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT BUILT_IN_NEARBYINTF
6695             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT BUILT_IN_RINTF
6696             BUILT_IN_SQRTL BUILT_IN_SQRT BUILT_IN_SQRTF)
6697      tos (IFN_TRUNC IFN_TRUNC IFN_TRUNC
6698           IFN_FLOOR IFN_FLOOR IFN_FLOOR
6699           IFN_CEIL IFN_CEIL IFN_CEIL
6700           IFN_ROUNDEVEN IFN_ROUNDEVEN IFN_ROUNDEVEN
6701           IFN_ROUND IFN_ROUND IFN_ROUND
6702           IFN_NEARBYINT IFN_NEARBYINT IFN_NEARBYINT
6703           IFN_RINT IFN_RINT IFN_RINT
6704           IFN_SQRT IFN_SQRT IFN_SQRT)
6705  /* (_Float16) round ((doube) x) -> __built_in_roundf16 (x), etc.,
6706     if x is a _Float16.  */
6707  (simplify
6708    (convert (froms (convert float16_value_p@0)))
6709      (if (optimize
6710           && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
6711           && direct_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (tos),
6712                                              type, OPTIMIZE_FOR_BOTH))
6713        (tos @0))))
6715 /* Simplify (trunc)copysign ((extend)x, (extend)y) to copysignf (x, y),
6716    x,y is float value, similar for _Float16/double.  */
6717 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
6718  (simplify
6719   (convert (copysigns (convert@2 @0) (convert @1)))
6720    (if (optimize
6721        && !HONOR_SNANS (@2)
6722        && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
6723        && types_match (type, TREE_TYPE (@1))
6724        && TYPE_PRECISION (type) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2))
6725        && direct_internal_fn_supported_p (IFN_COPYSIGN,
6726                                           type, OPTIMIZE_FOR_BOTH))
6727     (IFN_COPYSIGN @0 @1))))
6729 (for froms (BUILT_IN_FMAF BUILT_IN_FMA BUILT_IN_FMAL)
6730      tos (IFN_FMA IFN_FMA IFN_FMA)
6731  (simplify
6732   (convert (froms (convert@3 @0) (convert @1) (convert @2)))
6733    (if (flag_unsafe_math_optimizations
6734        && optimize
6735        && FLOAT_TYPE_P (type)
6736        && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
6737        && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
6738        && types_match (type, TREE_TYPE (@1))
6739        && types_match (type, TREE_TYPE (@2))
6740        && TYPE_PRECISION (type) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
6741        && direct_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (tos),
6742                                           type, OPTIMIZE_FOR_BOTH))
6743     (tos @0 @1 @2))))
6745 (for maxmin (max min)
6746  (simplify
6747   (convert (maxmin (convert@2 @0) (convert @1)))
6748    (if (optimize
6749        && FLOAT_TYPE_P (type)
6750        && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
6751        && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
6752        && types_match (type, TREE_TYPE (@1))
6753        && element_precision (type) < element_precision (TREE_TYPE (@2)))
6754     (maxmin @0 @1))))
6755 #endif
6757 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
6758      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
6759  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
6760  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
6761   (simplify
6762    (froms (convert double_value_p@0))
6763    (tos @0))))
6765 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
6766             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
6767      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
6768  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
6769     if x is a float.  */
6770  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
6771   (simplify
6772    (froms (convert float_value_p@0))
6773    (tos @0))))
6775 (if (canonicalize_math_p ())
6776  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
6777  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
6778   (simplify
6779    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
6780    (fix_trunc @0))))
6782 (if (canonicalize_math_p ())
6783  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
6784  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
6785            ICEIL LCEIL LLCEIL
6786            IROUND LROUND LLROUND)
6787   (simplify
6788    (fns integer_valued_real_p@0)
6789    (fix_trunc @0)))
6790  (if (!flag_errno_math)
6791   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
6792   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
6793    (simplify
6794     (rints integer_valued_real_p@0)
6795     (fix_trunc @0)))))
6797 (if (canonicalize_math_p ())
6798  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
6799       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
6800       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
6801   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
6802      sizeof (int) == sizeof (long).  */
6803   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
6804        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
6805    (simplify
6806     (ifn @0)
6807     (lfn:long_integer_type_node @0)))
6808   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
6809      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
6810   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
6811        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
6812    (simplify
6813     (llfn @0)
6814     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
6816 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
6817 (simplify
6818  (CPROJ @0)
6819  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
6820    @0))
6822 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
6823    nonnegative, return (inf + 0i).  */
6824 (simplify
6825  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
6826  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
6827   { build_complex_inf (type, false); }))
6829 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
6830 (simplify
6831  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
6832  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
6833   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
6835 (for pows (POW)
6836      sqrts (SQRT)
6837      cbrts (CBRT)
6838  (simplify
6839   (pows @0 REAL_CST@1)
6840   (with {
6841     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
6842     REAL_VALUE_TYPE tmp;
6843    }
6844    (switch
6845     /* pow(x,0) -> 1.  */
6846     (if (real_equal (value, &dconst0))
6847      { build_real (type, dconst1); })
6848     /* pow(x,1) -> x.  */
6849     (if (real_equal (value, &dconst1))
6850      @0)
6851     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
6852     (if (real_equal (value, &dconstm1))
6853      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
6854     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
6855     (if (flag_unsafe_math_optimizations
6856          && canonicalize_math_p ()
6857          && real_equal (value, &dconsthalf))
6858      (sqrts @0))
6859     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
6860     (if (flag_unsafe_math_optimizations
6861          && canonicalize_math_p ()
6862          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
6863              real_equal (value, &tmp)))
6864      (cbrts @0))))))
6866 /* powi(1,x) -> 1.  */
6867 (simplify
6868  (POWI real_onep@0 @1)
6869  @0)
6871 (simplify
6872  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
6873  (switch
6874   /* powi(x,0) -> 1.  */
6875   (if (wi::to_wide (@1) == 0)
6876    { build_real (type, dconst1); })
6877   /* powi(x,1) -> x.  */
6878   (if (wi::to_wide (@1) == 1)
6879    @0)
6880   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
6881   (if (wi::to_wide (@1) == -1)
6882    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
6884 /* Narrowing of arithmetic and logical operations.
6886    These are conceptually similar to the transformations performed for
6887    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
6888    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
6890 /* Convert (outertype)((innertype0)a+(innertype1)b)
6891    into ((newtype)a+(newtype)b) where newtype
6892    is the widest mode from all of these.  */
6893 (for op (plus minus mult rdiv)
6894  (simplify
6895    (convert (op:s@0 (convert1?@3 @1) (convert2?@4 @2)))
6896    /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
6897       both operands are widening conversions from the same type as the outer
6898       narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a
6899       suitable unsigned type (to avoid introducing undefined behavior),
6900       perform the operation and convert the result to the desired type.  */
6901    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
6902         && op != MULT_EXPR
6903         && op != RDIV_EXPR
6904         /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
6905            so there's no need to check that @2/@4 are integral types.  */
6906         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
6907         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
6908         /* The precision of the type of each operand must match the
6909            precision of the mode of each operand, similarly for the
6910            result.  */
6911         && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
6912         && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@2))
6913         && type_has_mode_precision_p (type)
6914         /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
6915         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
6916         && types_match (@1, type)
6917         && (types_match (@1, @2)
6918             /* Or the second operand is const integer or converted const
6919                integer from valueize.  */
6920             || poly_int_tree_p (@4)))
6921      (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
6922        (op @1 (convert @2))
6923        (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
6924         (convert (op (convert:utype @1)
6925                      (convert:utype @2)))))
6926      (if (FLOAT_TYPE_P (type)
6927           && DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6928                == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type))
6929       (with { tree arg0 = strip_float_extensions (@1);
6930               tree arg1 = strip_float_extensions (@2);
6931               tree itype = TREE_TYPE (@0);
6932               tree ty1 = TREE_TYPE (arg0);
6933               tree ty2 = TREE_TYPE (arg1);
6934               enum tree_code code = TREE_CODE (itype); }
6935         (if (FLOAT_TYPE_P (ty1)
6936              && FLOAT_TYPE_P (ty2))
6937          (with { tree newtype = type;
6938                  if (TYPE_MODE (ty1) == SDmode
6939                      || TYPE_MODE (ty2) == SDmode
6940                      || TYPE_MODE (type) == SDmode)
6941                    newtype = dfloat32_type_node;
6942                  if (TYPE_MODE (ty1) == DDmode
6943                      || TYPE_MODE (ty2) == DDmode
6944                      || TYPE_MODE (type) == DDmode)
6945                    newtype = dfloat64_type_node;
6946                  if (TYPE_MODE (ty1) == TDmode
6947                      || TYPE_MODE (ty2) == TDmode
6948                      || TYPE_MODE (type) == TDmode)
6949                    newtype = dfloat128_type_node; }
6950           (if ((newtype == dfloat32_type_node
6951                 || newtype == dfloat64_type_node
6952                 || newtype == dfloat128_type_node)
6953               && newtype == type
6954               && types_match (newtype, type))
6955             (op (convert:newtype @1) (convert:newtype @2))
6956             (with { if (TYPE_PRECISION (ty1) > TYPE_PRECISION (newtype))
6957                       newtype = ty1;
6958                     if (TYPE_PRECISION (ty2) > TYPE_PRECISION (newtype))
6959                       newtype = ty2; }
6960                /* Sometimes this transformation is safe (cannot
6961                   change results through affecting double rounding
6962                   cases) and sometimes it is not.  If NEWTYPE is
6963                   wider than TYPE, e.g. (float)((long double)double
6964                   + (long double)double) converted to
6965                   (float)(double + double), the transformation is
6966                   unsafe regardless of the details of the types
6967                   involved; double rounding can arise if the result
6968                   of NEWTYPE arithmetic is a NEWTYPE value half way
6969                   between two representable TYPE values but the
6970                   exact value is sufficiently different (in the
6971                   right direction) for this difference to be
6972                   visible in ITYPE arithmetic.  If NEWTYPE is the
6973                   same as TYPE, however, the transformation may be
6974                   safe depending on the types involved: it is safe
6975                   if the ITYPE has strictly more than twice as many
6976                   mantissa bits as TYPE, can represent infinities
6977                   and NaNs if the TYPE can, and has sufficient
6978                   exponent range for the product or ratio of two
6979                   values representable in the TYPE to be within the
6980                   range of normal values of ITYPE.  */
6981               (if (TYPE_PRECISION (newtype) < TYPE_PRECISION (itype)
6982                    && (flag_unsafe_math_optimizations
6983                        || (TYPE_PRECISION (newtype) == TYPE_PRECISION (type)
6984                            && real_can_shorten_arithmetic (TYPE_MODE (itype),
6985                                                            TYPE_MODE (type))
6986                            && !excess_precision_type (newtype)))
6987                    && !types_match (itype, newtype))
6988                  (convert:type (op (convert:newtype @1)
6989                                    (convert:newtype @2)))
6990          )))) )
6991    ))
6994 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
6995    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
6996    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
6997    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
6998    arithmetic operation.  */
6999 (for op (minus plus)
7000  (simplify
7001   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
7002   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
7003        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
7004           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
7005        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7006        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
7007        /* The precision of the type of each operand must match the
7008           precision of the mode of each operand, similarly for the
7009           result.  */
7010        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
7011        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
7012        && type_has_mode_precision_p (type)
7013        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
7014        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
7015        && types_match (@0, @1)
7016        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
7017            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
7018        && (wi::to_wide (@4)
7019            & wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
7020                        true, TYPE_PRECISION (type))) == 0)
7021    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
7022     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
7023      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
7024     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
7025      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
7026                (convert:utype @4))))))))
7028 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min,
7029    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
7030 (for logic (bit_and bit_and bit_and bit_and bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior)
7031      op    (lt      le      gt      ge      lt      le      gt      ge     )
7032      ext   (min     min     max     max     max     max     min     min    )
7033  (simplify
7034   (logic (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
7035   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7036        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
7037    (op @0 (ext @1 @2)))))
7039 (simplify
7040  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
7041  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
7042  { integer_zero_node; })
7044 (simplify
7045  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
7046  (SIGNBIT @0)
7047  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
7048   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
7050 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
7051 (for cmp (eq ne)
7052  (for op (plus minus)
7053       rop (minus plus)
7054   (simplify
7055    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
7056    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
7057         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
7058         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
7059         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
7060     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
7061      (if (TREE_OVERFLOW (res)
7062           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
7063       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
7064       (if (single_use (@3))
7065        (cmp @0 { TREE_OVERFLOW (res)
7066                  ? drop_tree_overflow (res) : res; }))))))))
7067 (for cmp (lt le gt ge)
7068  (for op (plus minus)
7069       rop (minus plus)
7070   (simplify
7071    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
7072    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
7073         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
7074     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
7075      (if (TREE_OVERFLOW (res))
7076       {
7077         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
7078                                 "when simplifying conditional to constant"),
7079                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
7080         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
7081         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
7082         bool ovf_high = wi::lt_p (wi::to_wide (@1), 0,
7083                                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
7084                         != (op == MINUS_EXPR);
7085         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
7086       }
7087       (if (single_use (@3))
7088        (with
7089         {
7090           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
7091                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
7092                                   "X cmp C2 -+ C1"),
7093                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
7094         }
7095         (cmp @0 { res; })))))))))
7097 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
7099 (simplify
7100  (BIT_FIELD_REF (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2) @3 @4)
7101  (BIT_FIELD_REF @0 @3 { const_binop (PLUS_EXPR, bitsizetype, @2, @4); }))
7103 (simplify
7104  (BIT_FIELD_REF (view_convert @0) @1 @2)
7105  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2))
7107 (simplify
7108  (BIT_FIELD_REF @0 @1 integer_zerop)
7109  (if (tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0))))
7110   (view_convert @0)))
7112 (simplify
7113  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
7114  (switch
7115   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
7116        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
7117    (switch
7118     (if (integer_zerop (@2))
7119      (view_convert (realpart @0)))
7120     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
7121      (view_convert (imagpart @0)))))
7122   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7123        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
7124        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
7125        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
7126        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
7127        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
7128             && integer_zerop (@2))
7129            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
7130               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
7131            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
7132                /* But only do this after vectorization.  */
7133                && canonicalize_math_after_vectorization_p ()
7134                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
7135                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
7136                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
7137                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
7138                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
7139                                             - TYPE_PRECISION (type))
7140                                          : 0)) == 0)))
7141    (convert @0))))
7143 /* Simplify vector extracts.  */
7145 (simplify
7146  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
7147  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7148       && tree_fits_uhwi_p (TYPE_SIZE (type))
7149       && ((tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (type))
7150            == tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
7151           || (VECTOR_TYPE_P (type)
7152               && (tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type)))
7153                   == tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))))
7154   (with
7155    {
7156      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
7157                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
7158      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
7159      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
7160      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
7161      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
7162    }
7163    (if (n != 0
7164         && (idx % width) == 0
7165         && (n % width) == 0
7166         && known_le ((idx + n) / width,
7167                      TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor))))
7168     (with
7169      {
7170        idx = idx / width;
7171        n = n / width;
7172        /* Constructor elements can be subvectors.  */
7173        poly_uint64 k = 1;
7174        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
7175          {
7176            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
7177            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
7178              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
7179          }
7180        unsigned HOST_WIDE_INT elt, count, const_k;
7181      }
7182      (switch
7183       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
7184       (if (multiple_p (idx, k, &elt) && multiple_p (n, k, &count))
7185        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
7186         { build_zero_cst (type); }
7187         (if (count == 1)
7188          (if (elt < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
7189           (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt)->value; })
7190           { build_zero_cst (type); })
7191          /* We don't want to emit new CTORs unless the old one goes away.
7192             ???  Eventually allow this if the CTOR ends up constant or
7193             uniform.  */
7194          (if (single_use (@0))
7195           (with
7196             {
7197               vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
7198               vec_alloc (vals, count);
7199               bool constant_p = true;
7200               tree res;
7201               for (unsigned i = 0;
7202                    i < count && elt + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
7203                 {
7204                   tree e = CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt + i)->value;
7205                   CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE, e);
7206                   if (!CONSTANT_CLASS_P (e))
7207                     constant_p = false;
7208                 }
7209               tree evtype = (types_match (TREE_TYPE (type),
7210                                           TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor)))
7211                              ? type
7212                              : build_vector_type (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor)),
7213                                                   count * k));
7214               res = (constant_p ? build_vector_from_ctor (evtype, vals)
7215                      : build_constructor (evtype, vals));
7216             }
7217             (view_convert { res; }))))))
7218       /* The bitfield references a single constructor element.  */
7219       (if (k.is_constant (&const_k)
7220            && idx + n <= (idx / const_k + 1) * const_k)
7221        (switch
7222         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / const_k)
7223          { build_zero_cst (type); })
7224         (if (n == const_k)
7225          (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }))
7226         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }
7227                        @1 { bitsize_int ((idx % const_k) * width); })))))))))
7229 /* Simplify a bit extraction from a bit insertion for the cases with
7230    the inserted element fully covering the extraction or the insertion
7231    not touching the extraction.  */
7232 (simplify
7233  (BIT_FIELD_REF (bit_insert @0 @1 @ipos) @rsize @rpos)
7234  (with
7235   {
7236     unsigned HOST_WIDE_INT isize;
7237     if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
7238       isize = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
7239     else
7240       isize = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1)));
7241   }
7242   (switch
7243    (if (wi::leu_p (wi::to_wide (@ipos), wi::to_wide (@rpos))
7244         && wi::leu_p (wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize),
7245                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
7246     (BIT_FIELD_REF @1 @rsize { wide_int_to_tree (bitsizetype,
7247                                                  wi::to_wide (@rpos)
7248                                                  - wi::to_wide (@ipos)); }))
7249    (if (wi::geu_p (wi::to_wide (@ipos),
7250                    wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize))
7251         || wi::geu_p (wi::to_wide (@rpos),
7252                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
7253     (BIT_FIELD_REF @0 @rsize @rpos)))))
7255 (if (canonicalize_math_after_vectorization_p ())
7256  (for fmas (FMA)
7257   (simplify
7258    (fmas:c (negate @0) @1 @2)
7259    (IFN_FNMA @0 @1 @2))
7260   (simplify
7261    (fmas @0 @1 (negate @2))
7262    (IFN_FMS @0 @1 @2))
7263   (simplify
7264    (fmas:c (negate @0) @1 (negate @2))
7265    (IFN_FNMS @0 @1 @2))
7266   (simplify
7267    (negate (fmas@3 @0 @1 @2))
7268    (if (single_use (@3))
7269     (IFN_FNMS @0 @1 @2))))
7271  (simplify
7272   (IFN_FMS:c (negate @0) @1 @2)
7273   (IFN_FNMS @0 @1 @2))
7274  (simplify
7275   (IFN_FMS @0 @1 (negate @2))
7276   (IFN_FMA @0 @1 @2))
7277  (simplify
7278   (IFN_FMS:c (negate @0) @1 (negate @2))
7279   (IFN_FNMA @0 @1 @2))
7280  (simplify
7281   (negate (IFN_FMS@3 @0 @1 @2))
7282    (if (single_use (@3))
7283     (IFN_FNMA @0 @1 @2)))
7285  (simplify
7286   (IFN_FNMA:c (negate @0) @1 @2)
7287   (IFN_FMA @0 @1 @2))
7288  (simplify
7289   (IFN_FNMA @0 @1 (negate @2))
7290   (IFN_FNMS @0 @1 @2))
7291  (simplify
7292   (IFN_FNMA:c (negate @0) @1 (negate @2))
7293   (IFN_FMS @0 @1 @2))
7294  (simplify
7295   (negate (IFN_FNMA@3 @0 @1 @2))
7296   (if (single_use (@3))
7297    (IFN_FMS @0 @1 @2)))
7299  (simplify
7300   (IFN_FNMS:c (negate @0) @1 @2)
7301   (IFN_FMS @0 @1 @2))
7302  (simplify
7303   (IFN_FNMS @0 @1 (negate @2))
7304   (IFN_FNMA @0 @1 @2))
7305  (simplify
7306   (IFN_FNMS:c (negate @0) @1 (negate @2))
7307   (IFN_FMA @0 @1 @2))
7308  (simplify
7309   (negate (IFN_FNMS@3 @0 @1 @2))
7310   (if (single_use (@3))
7311    (IFN_FMA @0 @1 @2))))
7313 /* CLZ simplifications.  */
7314 (for clz (CLZ)
7315  (for op (eq ne)
7316       cmp (lt ge)
7317   (simplify
7318    (op (clz:s@2 @0) INTEGER_CST@1)
7319    (if (integer_zerop (@1) && single_use (@2))
7320     /* clz(X) == 0 is (int)X < 0 and clz(X) != 0 is (int)X >= 0.  */
7321     (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0);
7322             tree stype = signed_type_for (type0);
7323             HOST_WIDE_INT val = 0;
7324             /* Punt on hypothetical weird targets.  */
7325             if (clz == CFN_CLZ
7326                 && CLZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO (SCALAR_TYPE_MODE (type0),
7327                                               val) == 2
7328                 && val == 0)
7329               stype = NULL_TREE;
7330           }
7331      (if (stype)
7332       (cmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))
7333     /* clz(X) == (prec-1) is X == 1 and clz(X) != (prec-1) is X != 1.  */
7334     (with { bool ok = true;
7335             HOST_WIDE_INT val = 0;
7336             tree type0 = TREE_TYPE (@0);
7337             /* Punt on hypothetical weird targets.  */
7338             if (clz == CFN_CLZ
7339                 && CLZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO (SCALAR_TYPE_MODE (type0),
7340                                               val) == 2
7341                 && val == TYPE_PRECISION (type0) - 1)
7342               ok = false;
7343           }
7344      (if (ok && wi::to_wide (@1) == (TYPE_PRECISION (type0) - 1))
7345       (op @0 { build_one_cst (type0); })))))))
7347 /* CTZ simplifications.  */
7348 (for ctz (CTZ)
7349  (for op (ge gt le lt)
7350       cmp (eq eq ne ne)
7351   (simplify
7352    /* __builtin_ctz (x) >= C -> (x & ((1 << C) - 1)) == 0.  */
7353    (op (ctz:s @0) INTEGER_CST@1)
7354     (with { bool ok = true;
7355             HOST_WIDE_INT val = 0;
7356             if (!tree_fits_shwi_p (@1))
7357               ok = false;
7358             else
7359               {
7360                 val = tree_to_shwi (@1);
7361                 /* Canonicalize to >= or <.  */
7362                 if (op == GT_EXPR || op == LE_EXPR)
7363                   {
7364                     if (val == HOST_WIDE_INT_MAX)
7365                       ok = false;
7366                     else
7367                       val++;
7368                   }
7369               }
7370             bool zero_res = false;
7371             HOST_WIDE_INT zero_val = 0;
7372             tree type0 = TREE_TYPE (@0);
7373             int prec = TYPE_PRECISION (type0);
7374             if (ctz == CFN_CTZ
7375                 && CTZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO (SCALAR_TYPE_MODE (type0),
7376                                               zero_val) == 2)
7377               zero_res = true;
7378           }
7379      (if (val <= 0)
7380       (if (ok && (!zero_res || zero_val >= val))
7381        { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? true : false, type); })
7382       (if (val >= prec)
7383        (if (ok && (!zero_res || zero_val < val))
7384         { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); })
7385        (if (ok && (!zero_res || zero_val < 0 || zero_val >= prec))
7386         (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (type0,
7387                                              wi::mask (val, false, prec)); })
7388              { build_zero_cst (type0); })))))))
7389  (for op (eq ne)
7390   (simplify
7391    /* __builtin_ctz (x) == C -> (x & ((1 << (C + 1)) - 1)) == (1 << C).  */
7392    (op (ctz:s @0) INTEGER_CST@1)
7393     (with { bool zero_res = false;
7394             HOST_WIDE_INT zero_val = 0;
7395             tree type0 = TREE_TYPE (@0);
7396             int prec = TYPE_PRECISION (type0);
7397             if (ctz == CFN_CTZ
7398                 && CTZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO (SCALAR_TYPE_MODE (type0),
7399                                               zero_val) == 2)
7400               zero_res = true;
7401           }
7402      (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0 || wi::to_widest (@1) >= prec)
7403       (if (!zero_res || zero_val != wi::to_widest (@1))
7404        { constant_boolean_node (op == EQ_EXPR ? false : true, type); })
7405       (if (!zero_res || zero_val < 0 || zero_val >= prec)
7406        (op (bit_and @0 { wide_int_to_tree (type0,
7407                                            wi::mask (tree_to_uhwi (@1) + 1,
7408                                                      false, prec)); })
7409            { wide_int_to_tree (type0,
7410                                wi::shifted_mask (tree_to_uhwi (@1), 1,
7411                                                  false, prec)); })))))))
7413 /* POPCOUNT simplifications.  */
7414 /* popcount(X) + popcount(Y) is popcount(X|Y) when X&Y must be zero.  */
7415 (simplify
7416   (plus (POPCOUNT:s @0) (POPCOUNT:s @1))
7417   (if (wi::bit_and (tree_nonzero_bits (@0), tree_nonzero_bits (@1)) == 0)
7418     (POPCOUNT (bit_ior @0 @1))))
7420 /* popcount(X) == 0 is X == 0, and related (in)equalities.  */
7421 (for popcount (POPCOUNT)
7422   (for cmp (le eq ne gt)
7423        rep (eq eq ne ne)
7424     (simplify
7425       (cmp (popcount @0) integer_zerop)
7426       (rep @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
7428 /* Canonicalize POPCOUNT(x)&1 as PARITY(X).  */
7429 (simplify
7430   (bit_and (POPCOUNT @0) integer_onep)
7431   (PARITY @0))
7433 /* PARITY simplifications.  */
7434 /* parity(~X) is parity(X).  */
7435 (simplify
7436   (PARITY (bit_not @0))
7437   (PARITY @0))
7439 /* parity(X)^parity(Y) is parity(X^Y).  */
7440 (simplify
7441   (bit_xor (PARITY:s @0) (PARITY:s @1))
7442   (PARITY (bit_xor @0 @1)))
7444 /* Common POPCOUNT/PARITY simplifications.  */
7445 /* popcount(X&C1) is (X>>C2)&1 when C1 == 1<<C2.  Same for parity(X&C1).  */
7446 (for pfun (POPCOUNT PARITY)
7447   (simplify
7448     (pfun @0)
7449     (with { wide_int nz = tree_nonzero_bits (@0); }
7450       (switch
7451         (if (nz == 1)
7452           (convert @0))
7453         (if (wi::popcount (nz) == 1)
7454           (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
7455             (convert (rshift:utype (convert:utype @0)
7456                                    { build_int_cst (integer_type_node,
7457                                                     wi::ctz (nz)); }))))))))
7459 #if GIMPLE
7460 /* 64- and 32-bits branchless implementations of popcount are detected:
7462    int popcount64c (uint64_t x)
7463    {
7464      x -= (x >> 1) & 0x5555555555555555ULL;
7465      x = (x & 0x3333333333333333ULL) + ((x >> 2) & 0x3333333333333333ULL);
7466      x = (x + (x >> 4)) & 0x0f0f0f0f0f0f0f0fULL;
7467      return (x * 0x0101010101010101ULL) >> 56;
7468    }
7470    int popcount32c (uint32_t x)
7471    {
7472      x -= (x >> 1) & 0x55555555;
7473      x = (x & 0x33333333) + ((x >> 2) & 0x33333333);
7474      x = (x + (x >> 4)) & 0x0f0f0f0f;
7475      return (x * 0x01010101) >> 24;
7476    }  */
7477 (simplify
7478  (rshift
7479   (mult
7480    (bit_and
7481     (plus:c
7482      (rshift @8 INTEGER_CST@5)
7483       (plus:c@8
7484        (bit_and @6 INTEGER_CST@7)
7485         (bit_and
7486          (rshift
7487           (minus@6 @0
7488            (bit_and (rshift @0 INTEGER_CST@4) INTEGER_CST@11))
7489           INTEGER_CST@10)
7490          INTEGER_CST@9)))
7491     INTEGER_CST@3)
7492    INTEGER_CST@2)
7493   INTEGER_CST@1)
7494   /* Check constants and optab.  */
7495   (with { unsigned prec = TYPE_PRECISION (type);
7496           int shift = (64 - prec) & 63;
7497           unsigned HOST_WIDE_INT c1
7498             = HOST_WIDE_INT_UC (0x0101010101010101) >> shift;
7499           unsigned HOST_WIDE_INT c2
7500             = HOST_WIDE_INT_UC (0x0F0F0F0F0F0F0F0F) >> shift;
7501           unsigned HOST_WIDE_INT c3
7502             = HOST_WIDE_INT_UC (0x3333333333333333) >> shift;
7503           unsigned HOST_WIDE_INT c4
7504             = HOST_WIDE_INT_UC (0x5555555555555555) >> shift;
7505    }
7506    (if (prec >= 16
7507         && prec <= 64
7508         && pow2p_hwi (prec)
7509         && TYPE_UNSIGNED (type)
7510         && integer_onep (@4)
7511         && wi::to_widest (@10) == 2
7512         && wi::to_widest (@5) == 4
7513         && wi::to_widest (@1) == prec - 8
7514         && tree_to_uhwi (@2) == c1
7515         && tree_to_uhwi (@3) == c2
7516         && tree_to_uhwi (@9) == c3
7517         && tree_to_uhwi (@7) == c3
7518         && tree_to_uhwi (@11) == c4)
7519     (if (direct_internal_fn_supported_p (IFN_POPCOUNT, type,
7520                                          OPTIMIZE_FOR_BOTH))
7521      (convert (IFN_POPCOUNT:type @0))
7522      /* Try to do popcount in two halves.  PREC must be at least
7523         five bits for this to work without extension before adding.  */
7524      (with {
7525        tree half_type = NULL_TREE;
7526        opt_machine_mode m = mode_for_size ((prec + 1) / 2, MODE_INT, 1);
7527        int half_prec = 8;
7528        if (m.exists ()
7529            && m.require () != TYPE_MODE (type))
7530          {
7531            half_prec = GET_MODE_PRECISION (as_a <scalar_int_mode> (m));
7532            half_type = build_nonstandard_integer_type (half_prec, 1);
7533          }
7534        gcc_assert (half_prec > 2);
7535       }
7536       (if (half_type != NULL_TREE
7537            && direct_internal_fn_supported_p (IFN_POPCOUNT, half_type,
7538                                               OPTIMIZE_FOR_BOTH))
7539        (convert (plus
7540          (IFN_POPCOUNT:half_type (convert @0))
7541          (IFN_POPCOUNT:half_type (convert (rshift @0
7542             { build_int_cst (integer_type_node, half_prec); } )))))))))))
7544 /* __builtin_ffs needs to deal on many targets with the possible zero
7545    argument.  If we know the argument is always non-zero, __builtin_ctz + 1
7546    should lead to better code.  */
7547 (simplify
7548  (FFS tree_expr_nonzero_p@0)
7549  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7550       && direct_internal_fn_supported_p (IFN_CTZ, TREE_TYPE (@0),
7551                                          OPTIMIZE_FOR_SPEED))
7552   (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
7553    (plus (CTZ:type (convert:utype @0)) { build_one_cst (type); }))))
7554 #endif
7556 (for ffs (BUILT_IN_FFS BUILT_IN_FFSL BUILT_IN_FFSLL
7557           BUILT_IN_FFSIMAX)
7558  /* __builtin_ffs (X) == 0 -> X == 0.
7559     __builtin_ffs (X) == 6 -> (X & 63) == 32.  */
7560  (for cmp (eq ne)
7561   (simplify
7562    (cmp (ffs@2 @0) INTEGER_CST@1)
7563     (with { int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)); }
7564      (switch
7565       (if (integer_zerop (@1))
7566        (cmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
7567       (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0 || wi::to_widest (@1) > prec)
7568        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR ? true : false, type); })
7569       (if (single_use (@2))
7570        (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
7571                                             wi::mask (tree_to_uhwi (@1),
7572                                                       false, prec)); })
7573             { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
7574                                 wi::shifted_mask (tree_to_uhwi (@1) - 1, 1,
7575                                                   false, prec)); }))))))
7577  /* __builtin_ffs (X) > 6 -> X != 0 && (X & 63) == 0.  */
7578  (for cmp (gt le)
7579       cmp2 (ne eq)
7580       cmp3 (eq ne)
7581       bit_op (bit_and bit_ior)
7582   (simplify
7583    (cmp (ffs@2 @0) INTEGER_CST@1)
7584     (with { int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)); }
7585      (switch
7586       (if (integer_zerop (@1))
7587        (cmp2 @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
7588       (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
7589        { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR ? true : false, type); })
7590       (if (wi::to_widest (@1) >= prec)
7591        { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR ? false : true, type); })
7592       (if (wi::to_widest (@1) == prec - 1)
7593        (cmp3 @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
7594                                     wi::shifted_mask (prec - 1, 1,
7595                                                       false, prec)); }))
7596       (if (single_use (@2))
7597        (bit_op (cmp2 @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })
7598                (cmp3 (bit_and @0
7599                               { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
7600                                                   wi::mask (tree_to_uhwi (@1),
7601                                                   false, prec)); })
7602                      { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))))))
7604 #if GIMPLE
7606 /* Simplify:
7607      a = op a1
7608      r = cond ? a : b
7609      --> r = .COND_FN (cond, a, b)
7610 and,
7611     a = op a1
7612     r = cond ? b : a
7613     --> r = .COND_FN (~cond, b, a).  */
7615 (for uncond_op (UNCOND_UNARY)
7616      cond_op (COND_UNARY)
7617  (simplify
7618   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@3 @1)) @2)
7619    (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
7620     (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
7621         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0)))
7622      (cond_op @0 @1 @2))))
7623  (simplify
7624   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@3 @2)))
7625    (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
7626     (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
7627         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0)))
7628      (cond_op (bit_not @0) @2 @1)))))
7630 /* Simplify:
7632      a = a1 op a2
7633      r = c ? a : b;
7635    to:
7637      r = c ? a1 op a2 : b;
7639    if the target can do it in one go.  This makes the operation conditional
7640    on c, so could drop potentially-trapping arithmetic, but that's a valid
7641    simplification if the result of the operation isn't needed.
7643    Avoid speculatively generating a stand-alone vector comparison
7644    on targets that might not support them.  Any target implementing
7645    conditional internal functions must support the same comparisons
7646    inside and outside a VEC_COND_EXPR.  */
7648 (for uncond_op (UNCOND_BINARY)
7649      cond_op (COND_BINARY)
7650  (simplify
7651   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@4 @1 @2)) @3)
7652   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
7653    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
7654         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
7655         && single_use (@4))
7656     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @3))))))
7657  (simplify
7658   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@4 @2 @3)))
7659   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
7660    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
7661         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
7662         && single_use (@4))
7663     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 (view_convert:op_type @1)))))))
7665 /* Same for ternary operations.  */
7666 (for uncond_op (UNCOND_TERNARY)
7667      cond_op (COND_TERNARY)
7668  (simplify
7669   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@5 @1 @2 @3)) @4)
7670   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
7671    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
7672         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
7673         && single_use (@5))
7674     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @4))))))
7675  (simplify
7676   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@5 @2 @3 @4)))
7677   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
7678    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
7679         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
7680         && single_use (@5))
7681     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 @4
7682                   (view_convert:op_type @1)))))))
7683 #endif
7685 /* Detect cases in which a VEC_COND_EXPR effectively replaces the
7686    "else" value of an IFN_COND_*.  */
7687 (for cond_op (COND_BINARY)
7688  (simplify
7689   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_op @0 @1 @2 @3)) @4)
7690   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
7691    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
7692     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @4))))))
7693  (simplify
7694   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_op @2 @3 @4 @5)))
7695   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
7696    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
7697         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
7698     (view_convert (cond_op @2 @3 @4 (view_convert:op_type @1)))))))
7700 /* Same for ternary operations.  */
7701 (for cond_op (COND_TERNARY)
7702  (simplify
7703   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_op @0 @1 @2 @3 @4)) @5)
7704   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
7705    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
7706     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @5))))))
7707  (simplify
7708   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_op @2 @3 @4 @5 @6)))
7709   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@6); }
7710    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
7711         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
7712     (view_convert (cond_op @2 @3 @4 @5 (view_convert:op_type @1)))))))
7714 /* Detect simplication for a conditional reduction where
7716    a = mask1 ? b : 0
7717    c = mask2 ? d + a : d
7719    is turned into
7721    c = mask1 && mask2 ? d + b : d.  */
7722 (simplify
7723   (IFN_COND_ADD @0 @1 (vec_cond @2 @3 integer_zerop) @1)
7724    (IFN_COND_ADD (bit_and @0 @2) @1 @3 @1))
7726 /* For pointers @0 and @2 and nonnegative constant offset @1, look for
7727    expressions like:
7729    A: (@0 + @1 < @2) | (@2 + @1 < @0)
7730    B: (@0 + @1 <= @2) | (@2 + @1 <= @0)
7732    If pointers are known not to wrap, B checks whether @1 bytes starting
7733    at @0 and @2 do not overlap, while A tests the same thing for @1 + 1
7734    bytes.  A is more efficiently tested as:
7736    A: (sizetype) (@0 + @1 - @2) > @1 * 2
7738    The equivalent expression for B is given by replacing @1 with @1 - 1:
7740    B: (sizetype) (@0 + (@1 - 1) - @2) > (@1 - 1) * 2
7742    @0 and @2 can be swapped in both expressions without changing the result.
7744    The folds rely on sizetype's being unsigned (which is always true)
7745    and on its being the same width as the pointer (which we have to check).
7747    The fold replaces two pointer_plus expressions, two comparisons and
7748    an IOR with a pointer_plus, a pointer_diff, and a comparison, so in
7749    the best case it's a saving of two operations.  The A fold retains one
7750    of the original pointer_pluses, so is a win even if both pointer_pluses
7751    are used elsewhere.  The B fold is a wash if both pointer_pluses are
7752    used elsewhere, since all we end up doing is replacing a comparison with
7753    a pointer_plus.  We do still apply the fold under those circumstances
7754    though, in case applying it to other conditions eventually makes one of the
7755    pointer_pluses dead.  */
7756 (for ior (truth_orif truth_or bit_ior)
7757  (for cmp (le lt)
7758   (simplify
7759    (ior (cmp:cs (pointer_plus@3 @0 INTEGER_CST@1) @2)
7760         (cmp:cs (pointer_plus@4 @2 @1) @0))
7761    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
7762         && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (sizetype)
7763         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (sizetype))
7764     /* Calculate the rhs constant.  */
7765     (with { offset_int off = wi::to_offset (@1) - (cmp == LE_EXPR ? 1 : 0);
7766             offset_int rhs = off * 2; }
7767      /* Always fails for negative values.  */
7768      (if (wi::min_precision (rhs, UNSIGNED) <= TYPE_PRECISION (sizetype))
7769       /* Since the order of @0 and @2 doesn't matter, let tree_swap_operands_p
7770          pick a canonical order.  This increases the chances of using the
7771          same pointer_plus in multiple checks.  */
7772       (with { bool swap_p = tree_swap_operands_p (@0, @2);
7773               tree rhs_tree = wide_int_to_tree (sizetype, rhs); }
7774        (if (cmp == LT_EXPR)
7775         (gt (convert:sizetype
7776              (pointer_diff:ssizetype { swap_p ? @4 : @3; }
7777                                      { swap_p ? @0 : @2; }))
7778             { rhs_tree; })
7779         (gt (convert:sizetype
7780              (pointer_diff:ssizetype
7781               (pointer_plus { swap_p ? @2 : @0; }
7782                             { wide_int_to_tree (sizetype, off); })
7783               { swap_p ? @0 : @2; }))
7784             { rhs_tree; })))))))))
7786 /* Fold REDUC (@0 & @1) -> @0[I] & @1[I] if element I is the only nonzero
7787    element of @1.  */
7788 (for reduc (IFN_REDUC_PLUS IFN_REDUC_IOR IFN_REDUC_XOR)
7789  (simplify (reduc (view_convert? (bit_and @0 VECTOR_CST@1)))
7790   (with { int i = single_nonzero_element (@1); }
7791    (if (i >= 0)
7792     (with { tree elt = vector_cst_elt (@1, i);
7793             tree elt_type = TREE_TYPE (elt);
7794             unsigned int elt_bits = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (elt_type));
7795             tree size = bitsize_int (elt_bits);
7796             tree pos = bitsize_int (elt_bits * i); }
7797      (view_convert
7798       (bit_and:elt_type
7799        (BIT_FIELD_REF:elt_type @0 { size; } { pos; })
7800        { elt; })))))))
7802 /* Fold reduction of a single nonzero element constructor.  */
7803 (for reduc (IFN_REDUC_PLUS IFN_REDUC_IOR IFN_REDUC_XOR)
7804   (simplify (reduc (CONSTRUCTOR@0))
7805     (with { tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
7806                          ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
7807             tree elt = ctor_single_nonzero_element (ctor); }
7808       (if (elt
7809            && !HONOR_SNANS (type)
7810            && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
7811         { elt; }))))
7813 /* Fold REDUC (@0 op VECTOR_CST) as REDUC (@0) op REDUC (VECTOR_CST).  */
7814 (for reduc (IFN_REDUC_PLUS IFN_REDUC_MAX IFN_REDUC_MIN IFN_REDUC_FMAX
7815             IFN_REDUC_FMIN IFN_REDUC_AND IFN_REDUC_IOR IFN_REDUC_XOR)
7816      op (plus max min IFN_FMAX IFN_FMIN bit_and bit_ior bit_xor)
7817   (simplify (reduc (op @0 VECTOR_CST@1))
7818     (op (reduc:type @0) (reduc:type @1))))
7820 (simplify
7821  (vec_perm @0 @1 VECTOR_CST@2)
7822  (with
7823   {
7824     tree op0 = @0, op1 = @1, op2 = @2;
7825     machine_mode result_mode = TYPE_MODE (type);
7826     machine_mode op_mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (op0));
7828     /* Build a vector of integers from the tree mask.  */
7829     vec_perm_builder builder;
7830     if (!tree_to_vec_perm_builder (&builder, op2))
7831       return NULL_TREE;
7833     /* Create a vec_perm_indices for the integer vector.  */
7834     poly_uint64 nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type);
7835     bool single_arg = (op0 == op1);
7836     vec_perm_indices sel (builder, single_arg ? 1 : 2, nelts);
7837   }
7838   (if (sel.series_p (0, 1, 0, 1))
7839    { op0; }
7840    (if (sel.series_p (0, 1, nelts, 1))
7841     { op1; }
7842     (with
7843      {
7844        if (!single_arg)
7845          {
7846            if (sel.all_from_input_p (0))
7847              op1 = op0;
7848            else if (sel.all_from_input_p (1))
7849              {
7850                op0 = op1;
7851                sel.rotate_inputs (1);
7852              }
7853            else if (known_ge (poly_uint64 (sel[0]), nelts))
7854              {
7855                std::swap (op0, op1);
7856                sel.rotate_inputs (1);
7857              }
7858          }
7859        gassign *def;
7860        tree cop0 = op0, cop1 = op1;
7861        if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
7862            && (def = dyn_cast <gassign *> (SSA_NAME_DEF_STMT (op0)))
7863            && gimple_assign_rhs_code (def) == CONSTRUCTOR)
7864          cop0 = gimple_assign_rhs1 (def);
7865        if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
7866            && (def = dyn_cast <gassign *> (SSA_NAME_DEF_STMT (op1)))
7867            && gimple_assign_rhs_code (def) == CONSTRUCTOR)
7868          cop1 = gimple_assign_rhs1 (def);
7870        tree t;
7871     }
7872     (if ((TREE_CODE (cop0) == VECTOR_CST
7873           || TREE_CODE (cop0) == CONSTRUCTOR)
7874          && (TREE_CODE (cop1) == VECTOR_CST
7875              || TREE_CODE (cop1) == CONSTRUCTOR)
7876          && (t = fold_vec_perm (type, cop0, cop1, sel)))
7877      { t; }
7878      (with
7879       {
7880         bool changed = (op0 == op1 && !single_arg);
7881         tree ins = NULL_TREE;
7882         unsigned at = 0;
7884         /* See if the permutation is performing a single element
7885            insert from a CONSTRUCTOR or constant and use a BIT_INSERT_EXPR
7886            in that case.  But only if the vector mode is supported,
7887            otherwise this is invalid GIMPLE.  */
7888         if (op_mode != BLKmode
7889             && (TREE_CODE (cop0) == VECTOR_CST
7890                 || TREE_CODE (cop0) == CONSTRUCTOR
7891                 || TREE_CODE (cop1) == VECTOR_CST
7892                 || TREE_CODE (cop1) == CONSTRUCTOR))
7893           {
7894             bool insert_first_p = sel.series_p (1, 1, nelts + 1, 1);
7895             if (insert_first_p)
7896               {
7897                 /* After canonicalizing the first elt to come from the
7898                    first vector we only can insert the first elt from
7899                    the first vector.  */
7900                 at = 0;
7901                 if ((ins = fold_read_from_vector (cop0, sel[0])))
7902                   op0 = op1;
7903               }
7904             /* The above can fail for two-element vectors which always
7905                appear to insert the first element, so try inserting
7906                into the second lane as well.  For more than two
7907                elements that's wasted time.  */
7908             if (!insert_first_p || (!ins && maybe_eq (nelts, 2u)))
7909               {
7910                 unsigned int encoded_nelts = sel.encoding ().encoded_nelts ();
7911                 for (at = 0; at < encoded_nelts; ++at)
7912                   if (maybe_ne (sel[at], at))
7913                     break;
7914                 if (at < encoded_nelts
7915                     && (known_eq (at + 1, nelts)
7916                         || sel.series_p (at + 1, 1, at + 1, 1)))
7917                   {
7918                     if (known_lt (poly_uint64 (sel[at]), nelts))
7919                       ins = fold_read_from_vector (cop0, sel[at]);
7920                     else
7921                       ins = fold_read_from_vector (cop1, sel[at] - nelts);
7922                   }
7923               }
7924           }
7926         /* Generate a canonical form of the selector.  */
7927         if (!ins && sel.encoding () != builder)
7928           {
7929             /* Some targets are deficient and fail to expand a single
7930                argument permutation while still allowing an equivalent
7931                2-argument version.  */
7932             tree oldop2 = op2;
7933             if (sel.ninputs () == 2
7934                || can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel, false))
7935               op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel);
7936             else
7937               {
7938                 vec_perm_indices sel2 (builder, 2, nelts);
7939                 if (can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel2, false))
7940                   op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel2);
7941                 else
7942                   /* Not directly supported with either encoding,
7943                      so use the preferred form.  */
7944                   op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel);
7945               }
7946             if (!operand_equal_p (op2, oldop2, 0))
7947               changed = true;
7948           }
7949       }
7950       (if (ins)
7951        (bit_insert { op0; } { ins; }
7952          { bitsize_int (at * vector_element_bits (type)); })
7953        (if (changed)
7954         (vec_perm { op0; } { op1; } { op2; }))))))))))
7956 /* VEC_PERM_EXPR (v, v, mask) -> v where v contains same element.  */
7958 (match vec_same_elem_p
7959  (vec_duplicate @0))
7961 (match vec_same_elem_p
7962  CONSTRUCTOR@0
7963  (if (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
7964       && uniform_vector_p (gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0))))))
7966 (match vec_same_elem_p
7967  @0
7968  (if (uniform_vector_p (@0))))
7971 (simplify
7972  (vec_perm vec_same_elem_p@0 @0 @1)
7973  @0)
7975 /* Push VEC_PERM earlier if that may help FMA perception (PR101895).  */
7976 (simplify
7977  (plus:c (vec_perm:s (mult:c@0 @1 vec_same_elem_p@2) @0 @3) @4)
7978  (if (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME && num_imm_uses (@0) == 2)
7979   (plus (mult (vec_perm @1 @1 @3) @2) @4)))
7980 (simplify
7981  (minus (vec_perm:s (mult:c@0 @1 vec_same_elem_p@2) @0 @3) @4)
7982  (if (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME && num_imm_uses (@0) == 2)
7983   (minus (mult (vec_perm @1 @1 @3) @2) @4)))
7986 /* Match count trailing zeroes for simplify_count_trailing_zeroes in fwprop.
7987    The canonical form is array[((x & -x) * C) >> SHIFT] where C is a magic
7988    constant which when multiplied by a power of 2 contains a unique value
7989    in the top 5 or 6 bits.  This is then indexed into a table which maps it
7990    to the number of trailing zeroes.  */
7991 (match (ctz_table_index @1 @2 @3)
7992   (rshift (mult (bit_and:c (negate @1) @1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3))
7994 (match (cond_expr_convert_p @0 @2 @3 @6)
7995  (cond (simple_comparison@6 @0 @1) (convert@4 @2) (convert@5 @3))
7996   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
7997        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
7998        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7999        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
8000        && TYPE_PRECISION (type) != TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
8001        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
8002           == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2))
8003        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
8004           == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
8005        /* For vect_recog_cond_expr_convert_pattern, @2 and @3 can differ in
8006           signess when convert is truncation, but not ok for extension since
8007           it's sign_extend vs zero_extend.  */
8008        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type)
8009            || (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2))
8010                == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))))
8011        && single_use (@4)
8012        && single_use (@5))))
8014 (for bit_op (bit_and bit_ior bit_xor)
8015  (match (bitwise_induction_p @0 @2 @3)
8016   (bit_op:c
8017    (nop_convert1? (bit_not2?@0 (convert3? (lshift integer_onep@1 @2))))
8018    @3)))
8020 (match (bitwise_induction_p @0 @2 @3)
8021  (bit_not
8022   (nop_convert1? (bit_xor@0 (convert2? (lshift integer_onep@1 @2)) @3))))